Maryland, Gatra.com - Misi Swift NASA menghitung air dari komet antar bintang Borisov. Neil Gehrels Swift Observatory NASA melacak produksi air oleh komet antarbintang 2I/Borisov ketika melaju melalui tata surya. Rata-rata, Borisov menghasilkan cukup air untuk mengisi bak mandi dalam 10 detik. Ini berbagi banyak sifat dengan komet tata surya, yang dapat berarti bahwa komet terbentuk serupa di sistem planet yang berbeda. Spacedaily, 28/04.
Untuk pertama kalinya, NASA Neil Gehrels Swift Observatory melacak kehilangan air dari komet antarbintang saat mendekati dan mengelilingi Matahari. Objek, 2I / Borisov, melakukan perjalanan melalui Tata Surya pada akhir 2019.
"Borisov tidak cocok dengan kelas komet Tata Surya mana pun, tetapi juga tidak menonjol dari mereka," kata Zexi Xing, seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Hong Kong dan Universitas Auburn di Alabama yang memimpin penelitian.
Komet adalah gumpalan gas beku yang dicampur dengan debu, sering disebut "bola salju kotor." Berdasarkan kecepatan dan jalur yang dihitung, Borisov pasti berasal dari luar Tata Surya. Komet itu hanya pengunjung antarbintang kedua yang diketahui, ditemukan dua tahun setelah objek pertama, bernama 'Oumuamua, berjalan menembus Tata Surya.
Astronom amatir Gennady Borisov menemukan komet itu pada 30 Agustus, empat bulan sebelum ia melakukan pendekatan terdekat dengan Matahari. Identifikasi awal itu memberi waktu beberapa ruang observatorium berbasis ruang angkasa dan berbasis di Bumi untuk pengamatan tindak lanjut yang rinci.
Pada Oktober, para ilmuwan menggunakan Apache Point Observatory di Sunspot, New Mexico, mendeteksi tanda air pertama dari komet itu. Pada bulan-bulan berikutnya, Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA mengambil gambar Borisov ketika komet melaju dengan kecepatan sekitar 100.000 mil (161.000 kilometer) per jam.
Saat komet mendekati Matahari, bahan beku di permukaannya - seperti karbon dioksida - menghangat dan mulai berubah menjadi gas. Ketika mencapai jarak 230 juta mil (370 juta kilometer) dari Matahari, air menguap. Xing dan rekan-rekannya mengkonfirmasi keberadaan air dari Borisov dan mengukur fluktuasinya menggunakan sinar ultraviolet (UV).
Ketika sinar matahari memecah molekul air, salah satu fragmennya adalah hidroksil, molekul yang terdiri dari satu oksigen dan satu atom hidrogen. Swift mendeteksi sidik jari cahaya UV yang dipancarkan oleh hidroksil menggunakan Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT).
Antara September dan Februari, tim Xing melakukan enam pengamatan terhadap Borisov dengan Swift. Mereka melihat peningkatan 50% dalam jumlah hidroksil - dan karenanya air - Borisov diproduksi antara 1 November dan 1 Desember, yang hanya tujuh hari dari sikat terdekat komet dengan Matahari.
Pada aktivitas puncak, Borisov menumpahkan delapan galon (30 liter) air per detik, cukup untuk mengisi bak mandi dalam waktu sekitar 10 detik. Selama perjalanannya melalui Tata Surya, komet kehilangan hampir 61 juta galon (230 juta liter) air - cukup untuk mengisi lebih dari 92 kolam renang ukuran Olimpiade.
Ketika bergerak menjauh dari Matahari, kehilangan air Borisov turun - dan melakukannya lebih cepat daripada komet yang diamati sebelumnya. Xing mengatakan ini bisa disebabkan oleh berbagai faktor, termasuk erosi permukaan, perubahan rotasi dan bahkan fragmentasi. Bahkan, data dari Hubble dan observatorium lain menunjukkan bahwa bongkahan komet pecah pada akhir Maret.
"Kami benar-benar senang bahwa waktu respons cepat Swift dan kemampuan UV menangkap tingkat produksi air ini," kata rekan penulis Dennis Bodewits, seorang profesor fisika di Auburn. "Untuk komet, kami menyatakan jumlah molekul lain yang terdeteksi sebagai rasio terhadap jumlah air. Ini memberikan konteks yang sangat penting untuk pengamatan lain."
Pengukuran produksi air Swift juga membantu tim menghitung bahwa ukuran minimum Borisov hanya di bawah setengah mil (0,74 kilometer). Tim memperkirakan setidaknya 55% dari permukaan Borisov - area yang kira-kira setara dengan setengah dari Central Park - secara aktif menumpahkan material ketika itu paling dekat dengan Matahari. Itu setidaknya 10 kali sebagian besar komet Tata Surya yang diamati.
Borisov juga berbeda dari komet Tata Surya. Misalnya, para astronom yang bekerja dengan Hubble dan Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, sebuah teleskop radio di Chili, menemukan Borisov menghasilkan tingkat karbon monoksida tertinggi yang pernah dilihat dari sebuah komet pada jarak yang jauh dari Matahari.
Borisov memang memiliki beberapa kesamaan dengan komet Tata Surya. Meningkatnya produksi air saat mendekati Matahari mirip dengan objek yang diamati sebelumnya. Xing dan timnya juga menemukan bahwa molekul lain dalam inventori kimia Borisov - dan kelimpahannya - mirip dengan komet yang tumbuh di Tata Surya.
Misalnya, sehubungan dengan hidroksil dan sianogen - suatu senyawa yang terdiri dari karbon dan nitrogen - Borisov menghasilkan sejumlah kecil karbon diatomik, molekul yang terbuat dari dua atom karbon, dan amidogen, molekul yang berasal dari amonia. Sekitar 25% hingga 30% dari semua komet Tata Surya berbagi sifat itu.
Tetapi karakteristik gabungan Borisov menentang penempatan di setiap keluarga komet yang dikenal. Para ilmuwan masih memikirkan apa artinya ini bagi pengembangan komet di sistem planet lain. Hasil penelitian tim diterbitkan dalam The Astrophysical Journal Letters, edisi 27 April 2019 dan bisa diakses secara online.
Swift dikembangkan untuk mempelajari semburan sinar gamma, ledakan paling terang di alam semesta. Tetapi selama dekade terakhir, Bodewits telah menggunakannya untuk mempelajari lebih lanjut tentang komet saat mereka melintasi Tata Surya.
Sebagian besar sinar UV diserap oleh atmosfer bumi, jadi para ilmuwan harus mencari tanda tangan hidroksil dari luar angkasa. Dan karena Swift memiliki strategi pengamatan yang fleksibel dan waktu reaksi yang cepat, Swift dapat melakukan pemantauan jangka panjang terhadap target baru yang menarik. Lima pengamatan pertama Borisov terdiri dari snapshot UVOT yang diambil selama 12 jam, dan yang terakhir adalah serangkaian gambar yang diambil lebih dari 24 jam.
"Tim itu tidak membayangkan bahwa misi itu akan berkontribusi banyak pada pemahaman kita tentang sains planet ketika sedang dibangun," kata peneliti utama Swift, S. Bradley Cenko di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. "Tapi itu adalah contoh yang bagus tentang orang-orang yang datang dengan cara-cara kreatif dan kuat untuk menggunakan kemampuan yang ada di luar sana untuk melakukan sains yang tak terduga dan menarik."