Rentgenové záření u komet

Miloš Tichý - 10. 8. 2003

Poprvé bylo rengenové záření komety objeveno u komety Hyakutake v roce 1996 (o objev se "postarala" družice ROSAT). Ovšem důvod, proč studené komety vytvářejí horké rentgenové záření zůstával nějakou dobu záhadou.

Kometa Hyakutake. Foto Miloš Tichý, Observatoř Kleť

Dne 14.července 2000 rentgenová observatoř Chandra pořídila snímek komety C/1999 S4 (LINEAR) natolik podrobný, aby se záhada dala objasnit. Klíčem k řešení se ukázal být neobvyklý vítr rychlých iontů emitovaných naším Sluncem. Tyto ionty zjevně kolidují s nedávno kometou uvolněným plynem a způsobují, že některé ionty získají nový elektron. Elektron, který se nachází ve vyšším energetickém stavu emituje rentgenové záření při přechodu blíže k jádru iontu. S příchodem dalších komet do vnitřní Sluneční soustavy může tento objev v budoucnu umožnit studium trvale se vyvíjejícího plynného oblaku, jež obklopuje komety, stejně jako složení slunečního větru

Snímek komety C/1999 S4 (LINEAR) z družice Chandra

Jelikož rentgenové záření je produkováno při procesech odehrávajících se za teplot miliónů stupňů, nebylo jasné, kde se bere v blízkosti takových chladných těles jakými komety jsou. Observatoř Chandra obvykle zkoumající exploze supernov, černé díry či kolidující galaxie, se tentokrát zaměřila na kometu C/1999 S4 (LINEAR). Tato kometa se proslavila hlavně tím, že se během přiblížení ke Slunci v červenci tohoto roku zcela rozpadla na řadu malých těles.

Rentgenový dalekohled na oběžné dráze detekoval rentgenové záření pocházející z části komety přivrácené ke Slunci a přinesl odpověd.

Astronomové předpokládali, že prach a plyn obklopující jádro komety může rozptylovat vysoce energetické fotony ze Slunce a produkovat slabé rengenové halo. Výsledek pozorování byl šokující, protože detekované rentgenové záření bylo tisíckrát intenzívnější než se očekávalo. A to nebylo možné výše uvedeným mechanismem vysvětlit.

Jeden z přístrojů na palubě Chandry zjistil, že rentgenové záření komety pochází z vysoce ionizovaných atomů kyslíku a dusíku, které ztratily třeba až šest elektronů. Toto je možné pouze ve vysoce energetických procesech. Předpokládá se, že tyto silně nabité ionty pochází z vnější vrstvy sluneční atmosféry zvané korona, kde se teploty dosahují miliónu stupňů. Sluneční vítr odnáší tyto ionty rychlostmi 400 - 800 km/s. Když ionty prolétávají kolem komety, přitahují negativně nabité elektrony z kometárních atomů a molekul. Elektrony přeskakují z neutrálních atomů na ionty a při přechodu z vyšších energetických hladin na nižší emitují rentgenové záření. Ionty se tímto procesem neutralizují.