Alle kometer er omtrent de samme, ikke? Ikke nødvendigvis. Schleicher mener, at den anomale komposition muligvis afslører eksistensen af en ny klasse kometer. Hvad der gør Machholz 1 anderledes er, at molekylet cyanogen, CN, er ekstremt udtømt. I Machholz 1 mangler CN med en faktor 72 fra gennemsnittet af andre kometer, dvs. kun lidt over en procent af det normale. ”Denne udtømning af CN er meget mere end nogensinde set for nogen tidligere studeret komet, og kun en anden komet har endda udstillet en CN-udtømning,” sagde Schleicher. Årsagen til den kemiske afvigelse er ukendt.
Imidlertid har Schleicher, en planetarisk astronom ved Lowell-observatoriet fundet tre spændende scenarier for at forklare oprindelsen af Machholz 1, og hver af dem vil give vigtige, men forskellige nye begrænsninger for dannelse eller udvikling af kometer.
En mulig forklaring er, at Machholz 1 ikke stammer fra vores solsystem, men i stedet slap fra en anden stjerne. I dette scenarie kunne den anden stjernes prototo-planetariske disk have haft en lavere overflod af kulstof, hvilket resulterede i, at alle kulstofholdige forbindelser har lavere overflod. ”En stor brøkdel af kometer i vores eget solsystem er sluppet ud i interstellar rum, så vi forventer, at mange kometer dannet omkring andre stjerner også ville have undkommet,” sagde Schleicher. "Nogle af disse vil have krydset stier med solen, og Machholz 1 kunne være en interstellar interloper."
En anden mulig forklaring på Machholz 1's anomale sammensætning er, at den dannede sig endnu længere fra solen i et koldere eller mere ekstremt miljø end nogen anden komet, vi har studeret indtil videre. Hvis dette var tilfældet, er knapheden i sådanne genstande sandsynligvis forbundet med den betydelige vanskelighed med at forklare, hvordan sådanne kometer flyttede ind i det indre solsystem, hvor de derefter kan opdages og observeres.
En tredje mulighed er, at Machholz 1 stammede som en kulstofkædetarmet komet, men at dens kemi efterfølgende blev ændret af ekstrem varme. Mens ingen anden komet har udstillet ændringer i kemi på grund af efterfølgende opvarmning af solen, udpeger Machholz 1 skelnen mellem at have en bane, der nu fører den til godt inde i Mercurys bane hvert femte år. (Andre kometer kommer endnu tættere på solen, men ikke så ofte). ”Da dens bane er usædvanlig, må vi være mistænkelige over, at gentagen tilberedning ved høj temperatur kan være årsagen til dens usædvanlige sammensætning,” sagde Schleicher. ”Den eneste andre komet, der viste udtømning i overflod af CN, nåede imidlertid ikke så høje temperaturer. Dette indebærer, at CN-udtømning ikke kræver de kemiske reaktioner, der er forbundet med ekstrem varme. ”
Selvom kometen 96P / Machholz 1 først blev set i 1986 og kredser om solen med en periode på lidt over fem år, fandt kompositionsmålinger kun sted under kometens nylige 2007-åbenhed. Lowell Observatory's program for kompositionsundersøgelser, der i øjeblikket ledes af Schleicher, inkluderer målinger af over 150 kometer opnået i løbet af de sidste 33 år. Denne undersøgelse er unik, fordi den sammenligner og kontrasterer Machholz 1 mod denne store database med 150 kometer.
I øjeblikket er der to typer kometer, disse identificeres ved et program på Lowell Obervatory i de tidlige 1990'ere. En klasse, der indeholder størstedelen af observerede kometer, har en sammensætning kaldet "typisk." De fleste medlemmer af denne typiske klasse har længe boet i Oort-skyen helt i udkanten af vores solsystem, men antages at have oprindeligt dannet sig midt i gigantplaneterne, især mellem Saturn, Uranus og Neptune. Andre medlemmer af denne kompositionsklasse ankom fra Kuiper Belt, der ligger lige uden for Neptun.
Den anden sammensætningsklasse af kometer har varierende udtømning hos to af de fem kemiske arter, der er målt. Da begge udtømmede molekyler, C2 og C3, fuldt ud er sammensat af carbonatomer, blev denne klasse navngivet "kulstofkædeteduceret." Desuden har næsten alle kometer i denne anden klasse baner, der er i overensstemmelse med deres ankomst fra Kuiper Belt. Af denne og andre grunde antages, at årsagen til udtømningen er forbundet med de forhold, der eksisterede, da kometerne dannede sig, måske inden for et ydre, koldere område af Kuiper Belt.
Kometer anses for vidt at være de mest uberørte objekter, der er tilgængelige til detaljeret undersøgelse, der er tilbage fra epoken med dannelse af solsystemet. Som sådan kan kometer bruges som sonder til det proto-planetariske materiale, der blev inkorporeret i vores solsystem. Forskelle i den aktuelle kemiske sammensætning blandt kometer kan indikere enten forskelle i uregelmæssige forhold eller evolutionære effekter.
Selvom oprindelsesstedet ikke kan defineres endeligt for nogen enkelt komet, betyder Machholz 1s korte orbitalperiode, at astronomer kan søge efter yderligere kulstofbærende molekylære arter under fremtidige tilsyneladelse. ”Hvis yderligere kulstofbærende arter også er kraftigt udtømt, ville sagen for dens oprindelse uden for vores solsystem blive styrket,” sagde Schleicher. Den næste mulighed for observationer vil være i 2012.
Undersøgelsen offentliggøres i novemberudgaven af Astronomical Journal.
Kilde: Lowell Observatory
