Ein Teil der NEO-Population wird als sogenannte tote Kometen betrachtet. Tote Kometen sind Kometen, die lange Zeit als NEOs verbracht haben und ihre flüchtigen Bestände in zahlreichen, engen Begegnungen mit der Sonne erschöpft haben, d.h. sie sind ausgestorbene Kometen. Sie können durch ihre charakteristischen kometenähnlichen Umlaufbahnen und ihre niedrigen, kometenähnlichen Albedos identifiziert werden.
Der Archetyp des toten Kometen ist der NEO (3552) Don Quijote. Wir beobachteten Don Quijote im Rahmen des ExploreNEOs-Programms, bei dem etwa 600 NEOs beobachtet wurden, um die Durchmesser und Albedos dieser Objekte abzuleiten. Unsere Beobachtungen bei 3,6 und 4,5 µm waren überbelichtet, da das Ziel heller war als erwartet, was etwas ziemlich Unerwartetes offenbarte.
Die Subtraktion der Punktspreizfunktion (PSF) der Spitzer IRAC-Kamera von unseren Beobachtungen zeigt eine Art erweiterte Emission um das Objekt bei 4,5 µm, jedoch nicht bei 3,6 µm. Wir haben uns bemüht zu zeigen, dass die erweiterte Emission kein Bildartefakt ist, keine Hintergrundquelle, kein Latenzeffekt und kein Ergebnis der Sättigung des Objekts. Letzteres wird offensichtlich, nachdem wir dieselbe PSF-Subtraktionstechnik auf ein gesättigtes Bild eines noch helleren Kalibrierungssterns (HD 149661) angewendet haben.
Die Natur der erweiterten Emission wird deutlich, nachdem die radiale Helligkeitsverteilung um das Objekt geplottet wurde. Bei 3,6 µm ist die Verteilung eher rauschbehaftet und im Grunde genommen im Einklang mit einem Nullergebnis, während bei 4,5 µm die radiale Helligkeitsverteilung eindeutig proportional zur reziproken Entfernung vom Mittelpunkt ist. Dieses Verhalten ist typisch für kometarische Koma, die aus optisch dünnem Staub und Gas besteht, das von der Oberfläche ausgestoßen wird, während die Eisvorkommen im wärmenden Sonnenlicht sublimieren. Nach der Subtraktion des Modells für eine kometarische Koma von unseren Beobachtungen wird sogar ein schwacher Schweif offensichtlich.
Die Tatsache, dass wir kometarische Aktivität bei 4,5 µm, aber nicht bei 3,6 µm beobachten, gibt Hinweise auf die Zusammensetzung der Koma. Wenn signifikante Mengen an Staub zusammen mit dem Gas ausgestoßen würden, wäre die Emission in beiden Bändern sichtbar, wahrscheinlicher jedoch bei 3,6 µm, was nicht der Fall ist. Die wahrscheinlichste Erklärung ist die Emission von molekularen Bändern: Sowohl CO als auch CO2 haben molekulare Emissionslinien, die in den 4,5 µm-Bereich fallen, jedoch nicht in den 3,6 µm-Bereich. Beide Materialien wurden in kometarischen Spektren gefunden, aber CO2 ist normalerweise wahrscheinlicher. Die Aktivität, die wir bei Don Quijote finden, ist eher gering und vergleichbar mit den schwächsten Aktivitäten, die in aktiven Kometen beobachtet wurden. Dennoch ist die Tatsache, dass dieses Objekt Aktivität zeigt, die in den 30 Jahren nach seiner Entdeckung als Asteroid nicht festgestellt wurde, außergewöhnlich.
Ein weiterer interessanter Aspekt, den wir aus seiner taxonomischen Klassifikation als D-Typ-Asteroid und meteoritenanaloge Materialien ableiten konnten, ist, dass Don Quijote wahrscheinlich eine große Menge Wasser enthält. Basierend auf dem Durchmesser, den wir abgeleitet haben (18,4 km), könnte Don Quijote etwa 100 Milliarden Tonnen Wasser halten, was ungefähr der Menge Wasser im Lake Tahoe, Kalifornien, entspricht.
Unsere Studie wurde hier veröffentlicht, und Pressemitteilungen wurden von mehreren Institutionen herausgegeben, darunter NASA JPL und der European Planetary Science Congress, wo die Ergebnisse präsentiert wurden.
Update
Bitte beachten Sie, dass wir 2020 erneut Aktivität bei Don Quijote festgestellt haben, was die wiederkehrende Natur seiner Aktivität offenbart. Weitere Details finden Sie hier.
Bibliographie
- Mommert, M., Hora, J. L., Harris, A. W., Reach, W. T., Emery, J. P., Thomas, C. A., Mueller, M., Cruikshank, D. P., Trilling, D. E., Delbo, M., & Smith, H. A. (2014), “The Discovery of Cometary Activity in Near-Earth Asteroid (3552) Don Quixote”, The Astrophysical Journal, 781, 25., publication, arxiv