Kometa 2P/Encke pod lupą Teleskopu Subaru. Jądro ma 7 km i ponad 55°C

Zespół badawczy sięgnął po archiwalne pomiary z Teleskopu Subaru, by opisać parametry jądra komety Encke: jego geometrię oraz warunki termiczne na powierzchni. Kluczowe okazało się śledzenie, jak zmienia się emisja cieplna w trakcie obrotu jądra. Na tej podstawie oszacowano wymiary: dłuższa oś ma ok. 7 km, a krótsza ok. 3 km. Jednocześnie wyliczono temperaturę powierzchni na 328 ± 7 kelwinów, czyli w przybliżeniu 55°C.

Jądra komet są cennym "archiwum" najdawniejszego materiału z początków Układu Słonecznego – przechowują substancję pamiętającą około 4,6 mld lat. Sama kometa Encke zwraca uwagę także z innego powodu: jej obieg wokół Słońca jest wyjątkowo krótki i wynosi około 3,3 roku, a jednocześnie od dawna obserwowano stopniowe skracanie orbity. Wyjaśnienia szuka się w cechach jej jądra oraz w emisji gazów nasilającej się podczas zbliżeń do Słońca.

W XX wieku amerykański astronom Fred Whipple zaproponował model komety jako tzw. "brudnej śnieżki", czyli mieszaniny lodu i pyłu – koncepcję, która na długo ukształtowała sposób myślenia o tych obiektach. W praktyce weryfikowanie takich założeń bywa jednak trudne, bo małe jądra komet są słabo widoczne z powierzchni Ziemi. Podczas podejścia do Słońca otacza je koma, czyli gazowo-pyłowa otoczka, która potrafi skutecznie utrudnić bezpośrednie pomiary samego jądra.

W przypadku 2P/Encke przełomowe okazały się dane zebrane w 2003 r. przy użyciu kamery COMICS, czyli instrumentu przeznaczonego do pracy w średniej podczerwieni. Dzięki temu rozwiązaniu kometa została zarejestrowana jako punktowe źródło, co pozwoliło ograniczyć wpływ otoczki na wynik i skupić się na samym jądrze. Zmienność jasności notowana w miarę jego rotacji potwierdziła, że obiekt ma wyraźnie wydłużony kształt.

Analiza emisji cieplnej przy różnych długościach fal umożliwiła precyzyjne wyznaczenie temperatury powierzchni – zgodnej z wcześniejszymi przewidywaniami opartymi na modelach empirycznych. Takie dane są istotne, bo pozwalają lepiej ocenić, jak jądro pochłania i oddaje ciepło, a to z kolei przekłada się na rozumienie aktywności komety w pobliżu Słońca.

Wyniki obserwacji wspierają również interpretację związaną z tzw. efektem niegrawitacyjnym – zmianami orbity wywoływanymi emisją gazów z jądra, działającą jak swoisty napęd o charakterze "rakietowym". Obecnie na Maunakea nie prowadzi się regularnych obserwacji w średniej podczerwieni, jednak zespół kierowany przez dr. Takafumiego Ootsubo pracuje nad przywróceniem działania instrumentu COMICS, by kontynuować badania jąder komet.