Alle kometer er omtrent like, ikke sant? Ikke nødvendigvis. Schleicher mener den anomale komposisjonen kan avsløre eksistensen av en ny klasse kometer. Det som gjør Machholz 1 annerledes er at molekylet cyanogen, CN, er ekstremt utarmet. I Machholz 1 mangler CN med omtrent en faktor 72 fra gjennomsnittet av andre kometer, dvs. bare litt over en prosent av det normale. "Denne uttømming av CN er mye mer enn noen gang sett for noen tidligere studerte komet, og bare en annen komet har til og med vist en CN-uttømming," sa Schleicher. Årsaken til den kjemiske avviket er ukjent.
Imidlertid har Schleicher, en planetarisk astronom ved Lowell Observatory, kommet med tre spennende scenarier for å forklare opphavet til Machholz 1, og hver av dem vil gi viktige, men forskjellige nye begrensninger for dannelse eller utvikling av kometer.
En mulig forklaring er at Machholz 1 ikke hadde sitt opphav i solsystemet vårt, men i stedet slapp unna en annen stjerne. I dette scenariet kan den andre stjernens proto-planetariske disk ha hatt en lavere overflod av karbon, noe som resulterte i at alle karbonholdige forbindelser hadde lavere overflod. "En stor brøkdel av kometer i vårt eget solsystem har rømt til det interstellare rommet, så vi regner med at mange kometer dannet rundt andre stjerner også ville ha rømt," sa Schleicher. "Noen av disse vil ha krysset stier med solen, og Machholz 1 kan være en interstellar samtalepartner."
En annen mulig forklaring på Machholz 1s anomale sammensetning er at den dannet seg enda lenger fra solen i et kaldere eller mer ekstreme miljø enn noen annen komet vi har studert hittil. Hvis dette var tilfelle, er mangelen på slike gjenstander sannsynligvis forbundet med den betydelige vanskeligheten med å forklare hvordan slike kometer beveget seg inn i det indre solsystemet der de deretter kan bli oppdaget og observert.
En tredje mulighet er at Machholz 1 oppsto som en komet utarmet karbon-kjede, men at dens kjemi senere ble endret av ekstrem varme. Selv om ingen andre komet har vist endringer i kjemi på grunn av etterfølgende oppvarming av solen, har Machholz 1 skillet om å ha en bane som nå tar den til godt inne i Merkuris bane hvert femte år. (Andre kometer kommer enda nærmere solen, men ikke så ofte). "Siden bane er uvanlig, må vi være mistenkelige over at gjentatt tilberedning med høy temperatur kan være årsaken til dens uvanlige sammensetning," sa Schleicher. ”Den eneste andre kometen som viste uttømming i overflod av CN, nådde imidlertid ikke så høye temperaturer. Dette innebærer at CN-uttømming ikke krever de kjemiske reaksjonene forbundet med ekstrem varme. "
Selv om kometen 96P / Machholz 1 først ble sett i 1986 og går i bane rundt solen med en periode på litt over fem år, fant komposisjonsmålinger bare sted under kometens nyeste 2007-oppsyn. Lowell Observatory sitt program for komposisjonsstudier, for øyeblikket ledet av Schleicher, inkluderer målinger av over 150 kometer oppnådd i løpet av de siste 33 årene. Denne forskningen er unik fordi den sammenligner og kontrasterer Machholz 1 mot denne store databasen på 150 kometer.
For tiden er det to typer kometer, disse blir identifisert av et program på Lowell Obervatory på begynnelsen av 1990-tallet. En klasse, som inneholder flertallet av observerte kometer, har en sammensetning som kalles "typisk." De fleste medlemmer av denne typiske klassen har lenge bodd i Oort-skyen helt i utkanten av solsystemet vårt, men antas å ha opprinnelig dannet seg blant de gigantiske planetene, særlig mellom Saturn, Uranus og Neptun. Andre medlemmer av denne komposisjonsklassen ankom fra Kuiper Belt, som ligger rett utenfor Neptun.
Den andre komposisjonsklassen av kometer har varierende uttømming hos to av de fem kjemiske artene som er målt. Siden begge utarmede molekyler, C2 og C3, er sammensatt av karbonatomer, ble denne klassen kalt "karbonkjededepletert." Dessuten har nesten alle kometer i denne andre klassen baner som stemmer overens med at de kom fra Kuiper Belt. Av denne og andre grunner antas årsaken til uttømming å være assosiert med forholdene som eksisterte da kometene dannet seg, kanskje i et ytre, kaldere område av Kuiper Belt.
Kometer er ofte antatt å være de mest uberørte objektene som er tilgjengelige for detaljert studie som gjenstår fra epoken med dannelse av solsystemet. Som sådan kan kometer brukes som sonder av det proto-planetariske materialet som ble innlemmet i vårt solsystem. Forskjeller i den nåværende kjemiske sammensetningen blant kometer kan indikere enten forskjeller i urforhold eller evolusjonseffekter.
Selv om opprinnelsesstedet ikke kan defineres endelig for en eneste komet, betyr Machholz 1s korte omløpsperiode at astronomer kan søke etter ytterligere karbonbærende molekylære arter under fremtidige oppsyn. "Hvis ytterligere karbonbærende arter også er sterkt utarmet, ville saken for sin opprinnelse utenfor solsystemet vårt blitt styrket," sa Schleicher. Neste mulighet for observasjoner vil være i 2012.
Studien er publisert i novemberutgaven av Astronomical Journal.
Kilde: Lowell Observatory
