Hubble nečekaně zachytil rozpadající se kometu

Kometa, jejíž úplný název je C/2025 K1 (ATLAS), byla objevena přehlídkovým systémem několika dalekohledů ATLAS, které daly jméno třeba také mezihvězdné kometě 3I/ATLAS. Unikátní detailní snímky vznikly v důsledku studie, zveřejněné později v časopise Icarus. Cílem však původně nebyla tato kometa, ta se vlastně stala až náhradou za jinou, která zrovna nebyla z HST pozorovatelná.

„Někdy k nejlepším vědeckým objevům dochází náhodou,“ řekl spolupracovník John Noonan, profesor na katedře fyziky Auburn University v Alabamě ve Spojených státech.  „Tuto kometu jsme pozorovali, protože naše původní kometa nebyla viditelná kvůli novým technickým omezením poté, co nám byl schválen náš návrh. Museli jsme najít nový cíl, kterým se stala kometa K1 – a právě v okamžiku, kdy jsme ji pozorovali, se náhodou rozpadla, což je šance menší než malá.“

Noonan nevěděl, že se K1 rozpadá, dokud si neprohlédl snímky den poté, co je Hubble pořídil. „Když jsem se poprvé díval na data, všiml jsem si, že na těch snímcích jsou čtyři komety, zatímco jsme navrhovali pozorovat jen jednu,“ řekl Noonan. „Věděli jsme tedy, že jde o něco opravdu, opravdu výjimečného.“

V minulosti se samozřejmě podařilo pozorovat rozpadlé, nebo rozpadající se komety pomocí HST. Vždy však šlo o situaci, kdy už se o rozpadu vědělo a bylo to plánované. Mnohokrát vědci plánovali pozorování, aby zachytili rozpadající se kometu. Bohužel je velmi obtížné to naplánovat a nikdy se jim to nepodařilo.

„Ironií je, že právě teď studujeme obyčejnou kometu a ta se nám rozpadá přímo před očima,“ řekl vedoucí vědeckého týmu Dennis Bodewits, který je také profesorem na katedře fyziky Auburn University.

„Komety jsou pozůstatky z doby vzniku Sluneční soustavy, takže jsou tvořeny ‚starým materiálem‘ – prvotními látkami, z nichž vznikl náš planetární systém,“ vysvětlil Bodewits. „Nejsou však nedotčené – byly ozařovány Sluncem a kosmickým zářením. Když se tedy díváme na složení komety, vždy si klademe otázku: ‚Je to původní materiál, nebo ovlivněný následnými vnějšími vlivy?‘ Rozpad jádra nám pomáhá odhalit starodávný materiál, který nebyl výše uvedenými procesy ovlivněn.“

Hubble zachytil, jak se K1 rozpadá na nejméně čtyři kusy, z nichž každý má vlastní komu, mlhavá obálka plynu a prachu, která obklopuje ledové jádro komety. Hubble tyto fragmenty jasně rozlišil, ale pozemním dalekohledům se v té době jevily pouze jako stěží rozeznatelné skvrny.

Snímky z Hubbleova teleskopu byly pořízeny pouhý měsíc po přísluní (perihéliu), tedy nejbližším přiblížení komety K1 ke Slunci. Perihélium komety se nacházelo uvnitř oběžné dráhy Merkuru, asi ve třetině vzdálenosti Země od Slunce. V období průletu perihéliem dochází u komety k nejintenzivnějšímu zahřívání a maximálnímu namáhání. Hned po perihéliu mají proto některé komety s dlouhou oběžnou dobou tendenci se rozpadat. Kometa C/2025 K1 se zařadila k těmto příkladům (písmeno C právě znamená dlouhoperiodickou kometu).

Než se K1 rozpadla, byla pravděpodobně o něco větší než průměrná kometa, možná měla průměr kolem 8 kilometrů. Tým odhaduje, že kometa se začala rozpadat osm dní předtím, než ji Hubble pozoroval. Hubble pořídil tři 20sekundové snímky během tří pozorovacích oken od 8. do 10. listopadu 2025. Během pozorování komety se rozpadl i jeden z menších úlomků K1.

Díky tomu, že Hubbleův ostrý zrak dokáže rozeznat extrémně jemné detaily, mohl tým vysledovat historii úlomků až do doby, kdy tvořily jeden celek. To jim umožnilo rekonstruovat časovou osu. Při tom však odhalili záhadu: proč došlo ke zpoždění mezi rozpadnutím komety a okamžikem, kdy byla pozorována zjasnění komety dalekohledy ze Země? Když se kometa roztříštila a odhalila čerstvý led, proč se nezjasnila téměř okamžitě?

Tým má několik teorií. Většina jasu komety pochází ze slunečního světla odraženého od prachových zrn. Když se však kometa rozlomí, odhalí čistý led. Možná chvíli trvá, než čistý led spolu s nově odhaleným prachem vysublimuje a rozptýlí do okolí jádra. Nebo možná musí teplo proniknout pod povrch, vytvořit přetlak a to vede k vymrštění většího množství materiálu do obálky komety.

„Hubble nikdy předtím nezachytil rozpadající se kometu tak brzy po tom, co se skutečně rozpadla. Většinou je to o několik týdnů až měsíc později. A v tomto případě jsme ji mohli vidět jen pár dní poté,“ řekl Noonan. „To nám říká něco velmi důležitého o fyzice toho, co se děje na povrchu komety a o tom, že je možná potřeba nějaký časový úsek, než se nově odhalený materiál rozptýlí do okolí jádra.“

Tým se těší na dokončení analýzy plynů pocházejících z komety. Pozemní analýzy již ukazují, že K1 je chemicky velmi podivná – ve srovnání s jinými kometami je výrazně ochuzená o uhlík. Spektroskopická analýza pomocí přístrojů STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) a COS (Cosmic Origins Spectrograph) na Hubbleově teleskopu pravděpodobně odhalí mnohem více detailů o složení komety K1 a tím i o samotných počátcích naší Sluneční soustavy.

Kometa K1 je nyní shlukem úlomků vzdálených asi 400 milionů kilometrů od Země. Nachází se v souhvězdí Ryb a směřuje ven ze Sluneční soustavy, přičemž se pravděpodobně již nikdy nevrátí. Astronomové zjistili, že komety s dlouhou oběžnou dobou, jako je K1, se rozpadají častěji než jejich příbuzné s krátkou oběžnou dobou, jako je kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, kterou navštívila mise Rosetta agentury ESA, ale není známo proč. Mise Comet Interceptor agentury ESA, která má být vypuštěna na konci tohoto desetiletí, bude první misí, která by měla poté navštívit kometu s velmi dlouhou oběžnou dobou.

„Náhodné pozorování komety K1 Hubbleovým teleskopem   nám pomáhá pochopit , proč se některé komety s dlouhou oběžnou dobou rozpadají , a poskytuje nám brzký   pohled do jejich nitra po rozpadu ,“ uvedl spoluautor studie prof. Colin Snodgrass z Univerzity v Edinburghu ve Skotsku a interdisciplinární vědec mise Comet Interceptor. „Tyto nové výsledky doplní detailní pohled na kometu s dlouhou oběžnou dobou, který získáme díky misi Comet Interceptor, a pomohou astronomům vybrat cíl mise.“

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] ESA/Hubble News