Üstökösök a kisbolygóövben

Három olyan égitestre bukkantak a kisbolygóövben, amelyek jégben gazdag üstökösmagnak tűnnek, de meglepő módon eleve a Mars és a Jupiter között jöhettek létre.

A hagyományos nézőpont szerint a Mars és a Jupiter közötti zónában a Naprendszer keletkezésekor nem alakult ki nagybolygó. Az itt található ősi bolygócsírák a közeli Jupiter gravitációs zavaró hatása miatt egymással összeütköztek és feldarabolódtak. Megszületett a kisbolygóöv, benne elsősorban kőzetekből álló égitestekkel. A Naptól távolabb, alacsonyabb hőmérsékleten jégben gazdagabb apró objektumok alakultak ki, ezeket nevezzük üstökösmagoknak.

Már több éve sejthető, hogy a kisbolygók és üstökösmagok között nem húzható éles határ, vannak átmenti jellegű égitestek. Az új megfigyelések ezt még hangsúlyosabbá teszik: elképzelhető, hogy a Mars és a Jupiter között is keletkeztek jégben gazdag objektumok, amelyeket hagyományos megközelítés alapján üstökösmagoknak nevezhetünk.

Az első ilyen furcsa égitestet, az Elst-Pizarro-t 1979-ben találta Eric Elst és Guido Pizarro, amikor azt 7968-as sorszámmal kisbolygóként katalogizálták. Az első megfigyelések után azonban kiderült, hogy csóvát is mutat, ezért hamarosan 133P/Elst-Pizarro néven átsorolták az üstökösökhöz. Bár az objektum aktivitása 1997. és 2001. között alábbhagyott, 2002-ben ismét porkibocsátást észleltek nála, majd 2003-tól megint inaktívnak mutatkozott.

A másik érdekes objektum a P/2005 U1 (Read) jelzésű, amelyet 2005 októberében Michael Read fedezett fel a 0,9 méteres Spacewatch teleszkóppal. Ezt azonnal az üstökösök közé sorolták, de pályája szokatlan módon a Mars és a Jupiter közötti kisbolygóövben húzódott. Ezután következett Henry Hsieh és David Jewitt (University of Hawaii) felfedezése: a 118401 sorszámú, 1999 RE70 jelű aszteroida, amelyet 2005. november 26-án tanulmányoztak a 8 méteres Északi Gemini-teleszkóppal.

A megfigyelések rámutattak, hogy ez a kisbolygónak tekintett égitest is üstökösszerű aktivitást mutat. Felszínéről ugyanis por áramlik ki, méghozzá a becslések alapján nagyságrendileg 100 m/s-os sebességgel. Ezt az értéket feltehetőleg üstökös jellegű gáz- és porkibocsátás okozza, egyéb folyamatok (pl. a max. 1 m/s-os kirepülési sebességet okozó elektrosztatikus porlebegtetés) nem hozhatják létre.

Kiderült tehát, hogy a 133P/Elst-Pizarro nem az egyedüli üstökösjellegű objektum a kisbolygóövben. A három fenti égitest érdekessége, hogy pályájuk nem elnyúlt alakú, azaz feltehetőleg nem a Naprendszer külterületéről érkeztek a kisbolygóövbe, hanem eleve itt alakultak ki. A fenti kutatók becslése szerint a Mars és a Jupiter között még nagyságrendileg 15-150 hasonló összetételű, jelenleg aktív objektum lehet.

A kisbolyóövben született üstökösmag-jellegű égitestek érdekessége, hogy ebben a naptávolságban évente kb. 1 méter vastag réteget veszítenének, és nagyságrendileg 10 ezer év alatt elszublimálna illékony jég anyaguk. Ugyanakkor ha például por takarja a jeges réteget, tartósan megmaradhattak üstökös-aktivitás nélkül. Később véletlen folyamatok (ütközések, becsapódások) néhol felszakíthatták ezt a burkot, majd a felszínre került jég szublimálni kezdett, létrehozva a megfigyelt aktivitást.

A három ismert üstökös, amely a kisbolygóövben kering (Henry Hsieh, David Jewitt)

Az új felismerés a Föld fejlődését taglaló elméletekre is hatással lehet. A feltételezések alapján ugyanis bolygónk vízkészletének nagyobb része üstökösmagok becsapódásaitól származik. Ebben az elgondolásban az egyik probléma, hogy az úgynevezett Késői Nagy Bombázási időszak, amely 4,1-3,9 milliárd évvel ezelőtt temérdek becsapódással szórta meg a Földet, a korábban üstökösmagokból lerakódott víz nagy részét eltávolíthatta. Ugyanakkor ha sok üstökösmag volt a közelünkben a kisbolygóövben is, akkor ezek később szintén szolgálhattak vízzel becsapódásaik révén, és pótolhatták a Késői Nagy Bombázás során elvesztett mennyiséget.

További kérdés, hogy az üstökösöknél (Halley, Hyakutake, Hale-Bopp) eddig mért deutérium/hidrogén arány közel kétszerese annak, ami a földi óceánokban jellemző. Ezen üstökösök H₂O-készlete összetételében tehát nem egyezik teljesen a földi óceánokéval. Azonban ha nem belőlük, hanem a kisbolygóövben lévő kométákból származik a földi víz, már más a helyzet. Igaz, itt még nem ismerjük ezt az arányt, de a Naphoz közelebbi keletkezés magasabb hőmérséklettel járt, ami elméletileg alacsonyabb deutérium/hidrogén arányt eredményez.

Kereszturi Ákos