Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Pierwsza ciemna kometa została zauważona niecałe dwa lata temu. Wkrótce potem znaleziono kolejnych sześć. 9 grudnia 2024 roku w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences” ukazał się artykuł, w którym astronomowie z NASA ogłosili odkrycie siedmiu kolejnych obiektów tego typu.

Naukowcy po raz pierwszy dowiedzieli się o istnieniu ciemnych komet, gdy w marcu 2016 roku zauważyli, że trajektoria „asteroidy” 2003 RM nieznacznie odchyliła się od oczekiwanej orbity. Tego odchylenia nie można było wyjaśnić typowymi przyspieszeniami asteroid, takimi jak niewielkie przyspieszenie znane jako efekt Jarkowskiego (gdy obiekt obraca się wokół własnej osi, jego „dzienna” strona absorbuje promieniowanie słoneczne, co powoduje wzrost temperatury, w tym czasie druga strona, nagrzana powierzchnia, zaczyna emitować zgromadzone ciepło w postaci promieniowania podczerwonego. Ponieważ emisja podczerwieni ma formę strumienia fotonów, działa jak niewielka siła odrzutowa, a jej kierunek zależy od orientacji asteroidy i prędkości jej rotacji). Odkrycie wzbudziło zainteresowanie wśród naukowców, ponieważ podobne perturbacje zazwyczaj świadczą o tym, że obiekt zawiera lotne związki, które sublimują, nadając mu charakterystyczny „kometarny pęd”. W przypadku 2003 RM nie udało się jednak zaobserwować żadnych oznak aktywności typowej dla komet, takich jak ogon czy koma (otoczka gazowo-pyłowa, która powstaje, gdy jądro komety zbliża się do Słońca). Obiekt pozostawał punktem światła na tle kosmosu przypominającym klasyczną asteroidę. Było to pierwsze tego rodzaju odkrycie, sugerujące istnienie nowej klasy ciał kosmicznych.

Społeczność astronomów nie musiała długo czekać na kolejny element układanki. W następnym 2017 roku, odkryto pierwszy w historii udokumentowany obiekt niebieski, który przybył spoza Układu Słonecznego. 1I/2017 U1 (‘Oumuamua) nie tylko pojawił się jako pojedynczy punkt światła, typowy dla asteroidy, ale jego trajektoria zmieniała się, jakby wydzielał lotny materiał ze swojej powierzchni, w sposób typowy dla komet.

Do 2023 roku naukowcy zidentyfikowali siedem obiektów Układu Słonecznego, które wyglądały jak asteroidy, ale zachowywały się jak komety. To wystarczyło, aby społeczność astronomiczna zakwalifikowała jego do nowej kategorii ciał niebieskich, którym nadano nazwę ciemnych komet. Teraz, wraz z odnalezieniem kolejnych siedmiu takich obiektów, naukowcy mogli już dojść do pierwszych wniosków, które opisali we wspomnianym wcześniej artykule.

Badania wyróżniły dwa rodzaje ciemnych komet – obiekty większe przemieszczające się po zewnętrznym Układzie Słonecznym i mniejsze poruszające się w wewnętrznym Układzie Słonecznym. Mają one również inne cechy. Większe ciemne komety zewnętrzne poruszają się po wysoce eliptycznych orbitach, podobnych do komet z rodziny Jowisza, oraz mniejsze ciemne komety wewnętrzne poruszają się po orbitach bliskich kołowym podobnie jak komety w wewnętrznej części Układu Słonecznego. Obie grupy różnią się także wielkością – od dziesiątek metrów do setek metrów.

Głównym powodem, dla którego ciemne komety nie emitują widocznego ogona, może być pokrycie ich powierzchni warstwą materiału ochronnego, takiego jak pył czy węgiel. Warstwa ta blokuje wydostawanie się gazów i lodu na powierzchnię, przez co obiekt przypomina asteroidę. Jednak nawet minimalne emisje gazów mogą powodować subtelne zmiany w orbicie, co zdradza ich „kometarną” naturę​.

Badacze sugerują, że ciemne komety mogą odgrywać istotną rolę w dostarczaniu materiałów, które przyczyniły się do powstania życia na Ziemi. Pojawienie się tych obiektów wskazuje na nowe możliwości badawcze związane z pochodzeniem lodu w Układzie Słonecznym oraz genezą anomalii w orbitach niektórych obiektów, które dotychczas uznawano za asteroidy.

Jednym z kluczowych pytań, które pozostają otwarte, jest pytanie o skład tych obiektów: Czy zawierają lotne związki, takie jak woda, które w przyszłości mogą rzucić więcej światła na ewolucję Układu Słonecznego? Dlatego dalsze obserwacje ciemnych komet są istotne, a ich wyniki mogą zmienić nasze rozumienie procesów formacyjnych planet i ich atmosfer​.

Opracowano na podstawie:
NASA Researchers Discover More Dark Comets
Astronomers discover more dark comets