10 Minute
Sonda NASA Europa Clipper a oferit o privire neașteptată și extrem de utilă asupra cometei interstelare 3I/ATLAS în noiembrie, acoperind un gol observațional apărut când Terra și Marte se aflau într-o poziție nefavorabilă pentru monitorizare. Folosind Spectrograful Ultraviolete (Europa‑UVS), condus de Southwest Research Institute (SwRI), misiunea a surprins cele două cozi ale cometei dintr‑un unghi rar, din aval, detectând semnături atomice care au adus informații importante despre compoziția obiectului și activitatea sa recentă.
Spectrograful Ultraviolete (UVS) condus de Southwest Research Institute la bordul sondei NASA Europa Clipper a realizat observații valoroase ale cometei interstelare 3I/ATLAS într‑o perioadă dificilă pentru observațiile de pe Pământ și Marte, vizualizând cele două cozi ale cometei dintr‑o poziție situată între direcțiile lor downstream.
De ce Europa Clipper a devenit brusc „vânător” de comete
Europa Clipper a fost lansată în 2024 cu misiunea principală de a studia luna înghețată Europa a lui Jupiter, cu sosirea planificată în sistemul jovian în jurul anului 2030. Totuși, navele spațiale aflate în tranzit pot deveni platforme științifice oportuniste, iar de această dată Europa‑UVS a profitat de o fereastră îngustă de observație pentru a urmări un vizitator venit dincolo de sistemul nostru stelar: 3I/ATLAS, doar al treilea obiect interstelar confirmat care a traversat Sistemul Solar.
La câteva zile după descoperirea cometei, soluțiile de traiectorie calculate de Jet Propulsion Laboratory (JPL) al NASA au arătat că Europa Clipper se va afla într‑o poziție favorabilă pentru observații în noiembrie. Pentru observatorii terestri detectarea era îngreunată de proximitatea cometei față de Soare, iar fereastra optimă de observare de pe Marte fusese deja depășită. Europa Clipper s‑a situat între aceste puncte de vedere și Soare, oferind o perspectivă unică pe care nici Terra, nici Marte nu o puteau furniza.
O privire rară din aval asupra ambelor cozi ale cometei
Cometele dezvoltă, în mod obișnuit, două cozi distincte sub acțiunea luminii solare și a vântului solar: o coadă de praf care urmează în mare parte traiectoria orbitală, și o coadă de plasmă (ioni) care se îndreaptă aproximativ în sens opus față de Soare. Din poziția Europa Clipper, mai apropiată de Soare în acel moment, Europa‑UVS a observat 3I/ATLAS în mare parte din aval, practic privind înapoi spre nucleu și spre coma care îl înconjoară.
Geometria observatională este esențială. Observarea unei comete din spatele cozilor sale modifică felul în care distribuțiile de praf și gaze se proiectează pe cer, evidențiind structuri și semnături de emisie care pot fi ascunse sau amestecate în vederea anti‑sunward. Europa‑UVS a înregistrat emisii ultraviolete asociate cu atomi de oxigen și hidrogen, precum și trăsături legate de praf; aceste semnale sunt compatibile cu un episod recent de degazare intensă survenit după perihelul cometei (cea mai apropiată trecere de Soare).
Cometa interstelară 3I/ATLAS este vizibilă în această imagine compusă realizată pe 6 nov. 2025 de instrumentul Europa Ultraviolet Spectrograph de la bordul sondei NASA Europa Clipper, dintr‑o distanță de aproximativ 103 milioane mile (164 milioane kilometri).
Cum dezvăluie spectroscopia ultravioletă chimia cometei
Spectrogramele ultraviolete, precum Europa‑UVS, detectează tranziții atomice și moleculare specifice. Apele și ghețurile complexe de pe o cometă se descompun când sunt expuse radiației solare: H2O suferă fotodisociere în atomi de hidrogen și oxigen, care emit, la rândul lor, lumină ultravioletă la lungimi de undă caracteristice. Prin măsurarea acestor emisii, oamenii de știință pot deduce ratele de producție, compoziția și procesele fizice care guvernează coma și coada cometei.
„Europa‑UVS este deosebit de apt la măsurarea tranzițiilor fundamentale ale atomilor și moleculelor,” a declarat Dr. Kurt Retherford, investigatorul principal pentru Europa‑UVS. „Putem detecta gazele care se desprind de pe cometă și putem urmări cum moleculele de apă se descompun în atomi de hidrogen și oxigen.”
Măsurătorile atomice permit cercetătorilor să estimeze cât material volatil a pierdut cometa pe parcursul trecerii prin regiunile interioare ale Sistemului Solar. Împreună cu detectarea prafului, datele sugerează că 3I/ATLAS a trecut printr‑un episod semnificativ de degazare, generând componente atât neutre, cât și ionizate care au alimentat ambele cozi.
Din perspectiva spectroscopiei, liniile UV asociate hidrogenului (Lyman‑alpha) și ale oxigenului oferă indicii despre ratele de fotodisociere și despre cantitățile absolute ale apei și ale altor volatili. Analiza profilurilor spectrale și a variațiilor lor spațiale poate, de asemenea, să releve procese de ionizare diferențială, reacții fotochimice în coma extinsă și rolul vântului solar în formarea și modelarea cozii de ioni.
Observații coordonate: legarea perspectivelor spațiale și terestre
Perspectiva din aval a Europa Clipper completează observațiile convenționale anti‑sunward. Misiunea JUICE a Agenției Spațiale Europene (ESA), care transportă propriul spectrograf UV condus de echipe SwRI, a adunat date anti‑sunward într‑un interval de timp similar, în timp ce telescoapele terestre și cele de pe Marte au oferit context spectral și imagistic înainte și după fereastra de observație a Europa Clipper.
„Sperăm că această nouă vedere, împreună cu observațiile de la instrumentele terestre și cele ale altor nave spațiale, ne va ajuta să reconstruim o înțelegere mai completă a geometriei cozilor,” a spus Dr. Thomas Greathouse, co‑adjunct al investigatorului principal pentru Europa‑UVS. Geometria comparativă — a vedea același obiect din unghiuri diferite — permite oamenilor de știință să traseze efectele de proiecție și să cartografieze cu mai mare acuratețe unde se află praful și plasma în raport cu nucleul.
Coordonarea între platforme este esențială pentru interpretarea corectă a datelor. Datele spectrale din UV pot fi combinate cu imagini în domeniul vizibil și în infraroșu pentru a separa componentele de praf de cele gaze, iar măsurătorile dinamicii particulelor, polarimetrică și fotometria complementară sporesc capacitatea de a estima mărimea particulelor, distribuția lor și vitezele de expulzie. Acest tip de sinteză multi‑lungime de undă este crucial pentru a crea un model coerent al evoluției cometei după perihel.
Instrumentul UVS condus de SwRI colectează lumină ultravioletă pentru a evalua compoziția gazelor atmosferice și a materialelor de la suprafața Europei. A detectat semnale de oxigen, hidrogen și trăsături de praf în cometa interstelară 3I/ATLAS și a efectuat observații unice din aval ale cozilor sale. Europa‑UVS Co‑adjunct investigator Dr. Tracy Becker (stânga) și investigatorul principal Dr. Kurt Retherford (dreapta) sunt fotografiați alături de Europa‑UVS în timpul testelor în camera curată.
Ce ne pot învăța cometele interstelare
Obiectele interstelare oferă o ocazie rară de a analiza materiale formate în jurul altor stele. Măsurarea atomilor și moleculelor emise și a intensității cu care acestea sunt evacuate oferă indicii despre locul și modul în care s‑a format obiectul, precum și despre procesele la care a fost supus pe parcursul călătoriei sale prin galaxie. Sunt compozițiile gerurilor sale asemănătoare cu cele ale cometelor din Centura Kuiper sau din Norul lui Oort al Sistemului nostru Solar? A suferit prelucrări termice sau coliziuni care i‑au îndepărtat sau modificat straturile superficiale?
Dr. Tracy Becker, co‑adjunct investigator pentru Europa‑UVS, a sintetizat întrebările științifice mai largi: „Înțelegerea compoziției cometei și a ușurinței cu care aceste gaze sunt eliberate ne poate oferi o imagine mai clară a originii cometei și a modului în care aceasta s‑a evoluat în timpul tranzitului din altă parte a galaxiei până în sistemul nostru solar. Care sunt procesele chimice implicate și cum putem reconstrui istoria cometei în cadrul sistemului său stellar natal?”
Dincolo de chimie, cometele interstelare furnizează date despre dinamica și mecanicii migratorii a corpurilor mici: viteza lor de intrare, parametrii orbitale și modificările suferite în timpul trecerii prin regiuni cu particule interstelare și câmpuri magnetice pot dezvălui condiții tipice în mediul circumstelar al altor stele. Aceste informații sunt valoroase pentru modelele de formare a sistemelor planetare și pentru comparațiile între arhitecturile planetare ale altor sisteme și ale Sistemului Solar.
Expert Insight
„Observații precum acestea ne amintesc cât de versatile pot fi misiunile planetare,” a spus Dr. Amina Patel, astrofiziciană specializată în corpuri mici și vizitatori interstelari. „Europa Clipper a fost construită pentru a investiga habitabilitatea Europei, totuși instrumentul său UVS este suficient de flexibil pentru a captura ținte tranzitorii. Prin combinarea perspectivelor din aval și anti‑sunward obținem o vedere stereoscopică a comportamentului cometei — esențială pentru interpretarea degazării volatilor și a dinamicii particulelor.”
Acest set de date oportunist consolidează o arhivă în expansiune de observații ale obiectelor interstelare și demonstrează valoarea științifică a instrumentelor capabile să opereze dincolo de profilul lor principal de misiune. Pe măsură ce sunt descoperiți tot mai mulți vizitatori interstelari, cooperarea între sonde spațiale, telescoape terestre și observatoare planetare va fi esențială pentru decodificarea originii lor și pentru rafinarea modelelor de formare a sistemelor planetare.
În practică, aceste campanii coordonate permit estimări mai fiabile ale ratei de producție a apei (Q(H2O)), ale masei de praf pierdute, ale raportului dintre componentele ionice și neutre și ale distribuției mărimilor particulelor. Toate acestea sunt parametri importanți pentru înțelegerea atât a mecanicii ejectării, cât și a proprietăților termice ale nucleului cometei. În plus, comparațiile între cometele interstelare și cele native Sistemului Solar contribuie la definirea variabilității chimice din mediul protoplanetar din care se formează corpurile mici.
Pe termen lung, arhivele de date UV, vizibile și IR create de astfel de observații vor deveni resursele standard pentru testarea ipotezelor despre originile moleculelor organice complexe, potențialul de livrare a volatilor către planete tinere și rolul migrării interstelare în redistribuirea materialelor într‑o galaxie. Aceste perspective științifice sunt relevante atât pentru astrofizică, cât și pentru astro‑chimie și știința planetară.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu