Ein im letzten Jahr entdeckter Komet bietet Wissenschaftlern neue Erkenntnisse darüber, wie sich diese Objekte entwickeln, während sie aus der Zentauren-Population in die Jupiter-Familie der Kometen (JFCs) übergehen. Dies geht aus einem Artikel von Jordan Steckloff, einem Wissenschaftler des Planetary Science Institute Research, hervor.
„Der neu entdeckte Komet 2019 LD2 (ATLAS) ist ein Zentaur, geht aber aktiv in einen JFC über. Er befindet sich im frühesten Abschnitt dieses Übergangs und es ist dies das erste Mal, dass ein Objekt entdeckt wurde, knapp bevor dieser Übergang beginnt“, sagte Steckloff, Hauptautor des Artikels: „P/2019 LD2 (ATLAS): An Active Centaur in Imminent Transition to the Jupiter Family“, der in den Astrophysical Journal Letters erschienen ist.
Zentauren sind eisige Objekte mit instabilen Umlaufbahnen zwischen Jupiter und Neptun und sie überqueren auf ihrer Reise um die Sonne die Umlaufbahnen eines oder mehrerer Riesenplaneten. Die Schwerkraft dieser Planeten sorgt für eine schnelle dynamische Entwicklung dieser Objekte und wirft sie entweder vollständig aus dem Sonnensystem oder bewirkt, dass sie sich schließlich nach innen Richtung Jupiter bewegen und zu Kometen der Jupiter-Familie werden. Vor dieser Wanderung beginnen Zentauren als Objekte jenseits der Umlaufbahn von Neptun - waren transneptunische Objekte - und die Anziehungskraft des Riesenplaneten führt dazu, dass die Objekte langsam in die Zentauren-Population eindringen. Diese gesamte Migration von jenseits Neptuns nach JFC dauert einige Millionen bis einige zehn Millionen Jahre.
„Wir stellten fest, dass sich 2019 LD2 derzeit in der Nähe eines dynamischen „Gateway“ befindet, der den meisten Objekten der Zentauren-Population den Übergang in die Jupiter-Familie erleichtert. Der dynamische Gateway ist eine Region jenseits des Jupiter, die sich in den Einflussbereich des Saturn erstreckt“, sagte Steckloff. „Unsere früheren Arbeiten (Sarid et al. 2019) haben ergeben, dass die Mehrheit der JFCs diesen dynamischen Gateway als Zentauren, unmittelbar vor dem Übergang in die JFC-Population, durchlaufen haben. In der Tat erleichtert diese Gateway-Region den meisten Objekten den Übergang von der Zentauren-Population in die Jupiter-Familie der Kometen. Derzeit befinden sich eine Handvoll Objekte im Gateway, darunter LD2 und das viel bekanntere Objekt 29P/Schwassmann-Wachmann 1“.
„Unsere Arbeit ergab vor allem, dass LD2 höchstwahrscheinlich ein ursprünglicher Komet ist. Obwohl er wahrscheinlich schon einige extrem flüchtige Eisarten wie z. B. Kohlendioxideis (auch als Trockeneis bekannt) im äußeren Sonnensystem jenseits von Jupiter verloren hat, ist es unwahrscheinlich, dass er jemals im inneren Sonnensystem war, wo sich die Erde und die anderen Gesteinsplaneten befinden, sowie in der Umlaufbahn von den JFCs-Objekten, wo es warm genug ist, damit das Wassereis sublimiert“, sagte Steckloff. „Dies bedeutet, dass LD2 ein unberührter Komet ist, der die einzigartige Gelegenheit bietet zu beobachten, wie sich unberührte JFCs verhalten, wenn ihr Wasserei zum ersten Mal zu sublimieren beginnt und die Aktivität des Kometen antreibt. Darüber hinaus wird dieser Übergang wahrscheinlich in 40 Jahren abgeschlossen sein, was für die Astronomie nur ein Wimpernschlag ist. Dies bedeutet, dass die heute lebenden Menschen dieses Objekt bis zu seinem Übergang in die JFS-Population folgen können.“
Steckloff sagte, dass Wissenschaftler Dinge gerne kategorisieren und in genau definierte Kästchen stecken. Ein Teil der modernen Planetenforschung besteht darin zu verstehen, warum diese Kategorien überhaupt existieren (zum Beispiel haben wir aktive Kometen, inaktive Asteroiden) und warum einige Objekte in mehrere Kästchen zu passen scheinen (Zentauren und Hauptgürtel-Kometen können manchmal wie Asteroiden und zu anderen Zeiten wie Kometen aussehen).
„Entscheidend für das Verständnis, wie die Kategorien für Objekte entstanden sind, ist das Wissen über die Prozesse die sie erfahren haben und wie sie sich im Laufe der Zeit zu jenen Objekten entwickelten, die wir heute sehen“, sagte Steckloff. „LD2 bietet die einzigartige Gelegenheit, die Verbindung zwischen den JFCs und den Centauren zu untersuchen, um zu verstehen, wie sie sich unterscheiden und wo sie sich ähnlich sind. Er gibt uns die Möglichkeit, zu Lebzeiten zu verstehen wie sich ein Zentaur physisch und nicht nur dynamisch in einen JFC verwandelt.“
Eine Vorausberechnung aus dem Jahr 2019 für LD2 zeigt, dass der Zentaur im Jahr 2063 in die JFC-Population übergehen wird. Dies ist die erste bekannte Gelegenheit, die Entwicklung eines aktiven Zentaur-Kerns zu beobachten, wenn er diesen Übergang in eine andere Population erlebt.