Kometární větrník

Miloš Tichý - 3. 3. 2007

Pozorování jasné jižní komety C/2006 P1 (McNaught) na ESO přinesla překvapivá zjištění. Ukazuje se, že jasné komety se chovají občas dosti podobně. Detailní pozorování okolí jádra této komety ukázala spirálovité struktury výtrysků, sahající tisíce kilometrů od vlastního jádra, a nadto ve spektru atmosféry komety (můžeme-li to takto nazvat) přítomnost sodíku. Že by Vám to něco přípomínalo ?

Kometa C/2006 P1 (McNaught) patřila bezesporu mezi nejjasnější komety posledního století. Naneštěstí pro nás, na rozdíl ad např. komet West (jaro 1976) či Hale-Bopp (jaro 1997) jsme o její nádheru byli na severní polokouli ošizeni. Nešlo však jen o pokochání se kometou, mělo to ale i jeden vědecky neblahý důsledek.

Valná většina velkých astronomických přístrojů je dislokována právě na severní polokouli, a tudíž tyto přístroje nebyly schopny pořídit "důležitá" data. A nadto se kometa nacházela na obloze velice blízko Slunce, což vyřadilo z pozorování další přístroje ...

Ale naštěstí jen valná většina a jen některé - je tu ESO a 3.6-m New Technology Telescope (NTT). Ano, přístroj NTT byl jedním z mála, který byl schopen napozorovat tuto kometu i poblíž Slunce (měli to již otestování - pomocí NTT byla již pozorována planeta Merkur).

Pozorování komety C/2006 P1 (McNaught) s NTT na ESO uskutečnila od 29. ledna 2007 (C. Snodgrass, European Southern Observatory (ESO); A. Fitzsimmons, Queen's University, Belfast; O. Hainaut, ESO; M. Hamuy, Universidad de Chile; D. Hutsemekers, Universite de Liege; E. Jehin, ESO; M. Jones, Universidad de Chile; a J. Manfroid, Universite de Liege), se zaměřením hlavně na jádro komety a její nejbližší okolí. Pozorování opravdu nebyla jednoduchá. Astronomové na ně měli jen hodinu a půl po západu Slunce. Pokud jde o teleskop NTT, má jednu, v tomto případě velice důležitou, výhodu. Má EMMI, čili ESO Multi Mode Instrument, který umožňuje jak vlastní snímání tak spektroskopická měření ve viditelném světle současně, čili maximální využití krátkého pozorovacího času (česky řečeno - NTT na ESO je opravdu produktivní přístroj).

Pozorování na vlnové délce 441.7 nanometrů (prachové kontinuum) z 29.02 ledna 2007 odhalila ve směru ke Slunci emisi (či výtrysk) ve tvaru širokého vějíře, a to až do vzdálenosti 13 tisíc kilometrů od jádra. Naproti tomu pozorování na vlnové délce 385.9 nanometrů (CN emise) ukázala spirálovité výtrysky v pozičních úhlech 90, 230 a 330 stupňů, sahající nejméně do vzdálenosti 32 tisíc kilometrů od jádra. Pozorování z 31. ledna ukázala, že prachová složka je prakticky beze změny, a v CN filtru výtrysky v úhlech 70, 120, 210 a 330 stupňů.

Snímky ukazující tři výtrysky plynu (prostřední obrázek) ukazují nádherně rotaci jádta komety. Pozorovatelé tuto nádheru přirovnali k otáčivému ohňostroji (někde se mu říká Kateřinské kolo). Tyto výtrysky se vytvářejí, pokud sluneční záření zahřeje ledy na povrchu jádra komety, což způsobí jejich vypařování do okolního prostoru, a to má za následek vznik "gejzíru" jako výtrysku z plynů a prachových částic, sahajících daleko do okolního prostoru (v tomto případě 13 tisíc kilometrů, což je více než je průměr naší Země). A to je odhadováno, že průměr jádra této vlasatice nepřesahuje 25 kilometrů. Na základě studia změn ve výtryscích je posléze možné i určit aktuální rotační periodu jádra.

Analýzou spektrálních snímků lze i určit, z čeho se atmosféra komety - koma, vlastně skládá. V této kometě byly zaznamenány "klasické" prvky, jako jsou uhlík, kyanidy či čpavek. Ale již v prvním spektru z 29. ledna 2007 byly objeveny prvky netypické, ne tak obvyklé.

Ve spektru byly zaznamenány dvě velice jasné čáry, nejjasnější v celém spektru. poblíž vlnové délky 589 nm (fyzik či chemik, který na univerzitě absolvoval praktika, by již měl tušit, co bude následovat...). Velice rychle byly tyto čáry identifikovány. Samozřejmě, jde o atomy neutrálního sodíku (Na). Emise tohoto prvku sahala až do vzdálenosti více než 100 000 kilometrů od jádra, a rychle s postupujícím časem slábla.

Ano - jde opravdu o přítomnost sodíku, prvku, který byl doposud pozorován pouze, počítáme-li i tuto kometu, celkem u čtyř komet. A to v roce 1965 u komety Ikeya-Seki, v roce 1976 v komety West a nakonec v roce 1997 u komety Hale-Bopp (u této komety byl dokonce sodíkový ohon i vyfotografován). Takže jde o jev poměrně vzácný (alespoň dle současných poznatků).

Mírnou záhadou zůstává, jak tento sodíkový ohon vzniká. Podle současných teorií vzniká rozpadem zrn kometárního prachu. Ve velmi aktivních kometách, které se obvykle dostávají blízko ke Slunci, se mohou prachová zrna působením intenzivního slunečního záření vypařovat a uvolňovat tak sodíkové atomy, které pak reagují se slunečním větrem a emitují oranžové světlo (stejně jako můžeme pozorovat u některých pouličních lamp).

A jak víme, že to je opravdu sodík z jádra komety a ne "odněkud"? Sodík září na vlnových délkách 589.069 a 589.669 nanometrů. Ze vzájemné polohy těchto čas bylo možné určit rychlost tělesa, odkud atomy pocházejí. Ta vyšla na 37.93 km/s, což je v dobrém souladu s rychlostí jádra komety (37.84 km/s).

Zdroj: ESO, CBET 832