Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 25.11.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Комета Чурюмова-Герасименко - удивительно немагнитный объект

Комета Чурюмова-Герасименко — удивительно немагнитный объект
shortstoryf

Измерения, проведённые «Розеттой» и спускаемым зондом «Филы» во время его тяжёлого полёта на комету Чурюмова-Герасименко, показали, что ядро кометы не является источником магнитного поля. Изучение свойств кометы в этом плане необходимо, поскольку так можно получить представление о роли магнитного поля, которую оно играло в формировании тел Солнечной системы почти 4.6 миллиарда лет назад. Ведь наша молодая система тогда были не чем иным, как циркулирующим диском газа и пыли, но в течение нескольких миллионов лет Солнце смогло пробить себе путь в новую жизнь в центре этого бурного диска.

Розетта магнитное поле

Здесь показаны данные о силе магнитного поля, собранные прибором RPC-MAG на аппарате «Розетта» (верхний график) и прибором ROMAP на зонде «Филы» (нижний график). Слева представлены схематичные картины аппаратов и расположение приборов на них. Здесь следует обратить внимание на то, что сигналы от двух приборов практически совпадают и чтобы можно было выявить дополнительные особенности магнитных свойств, сигнал от «Розетты» был увеличен в десят раз, до 10 нТл. Показанные данные охватывают период до второго касания зондом «Филы» поверхности кометы Чурюмова-Герасименко. Источник: ESA/Data: Auster et al. (2015)/Spacecraft: ESA/ATG medialab

Кометная пыль содержит в себе определённую фракцию железа, часть которой была в форме магнетита. И действительно, зёрна размерами не больше миллиметра в виде разных магнитных материалов были найдены в различных метеоритах. Именно этот факт говорил учёным о том, что эти объекты можно отнести к ранним телам Солнечной системы. В связи  этим, раз уж протопланетный диск имел в себе вещество, которое подвержено влиянию магнитного поля, учёные справедливо заключили, что существование магнитных полей, пронизывающих диск вокруг звезды, играло важную роль в перемещении вещества, которое стало соединяться и формировать большие тела. Но остаётся неясным один вопрос: насколько сильное значение играли магнитные поля в то время, когда пылинки превратились в тела с размерами сначала в несколько сантиметров, затем в десятки метров, прежде, чем начала доминировать гравитационная сила, когда они достигли сотен метров и сотен километров.

Филы траектория

Здесь данные от прибора ROMAP объединены с информацией эксперимента CONSERT, который позволил получить окончательную информацию о месте посадки зонда «Филы», а изображения с камеры OSIRIS позволили восстановить траекторию движения спускаемого аппарата. Исходя из этих данных становится ясно, что первоначально «Филы» медленно вращался вокруг своей оси во время спуска в область Агилкия. Он приземлился, а затем подпрыгнул, вращаясь ещё быстрее, когда импульс вращающегося маховика был передан зонду. Через 45 минут он столкнулся с особенностью поверхности. Положение места первого касания очень хорошо определяется по снятым изображениям, но второе и последующие касания зависят от баллистической модели кометы, используемой в расчёте. Источник: ESA/Data: Auster et al. (2015)/Comet image: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Некоторые теории относительно агрегации намагниченных и ненамагниченных частиц пыли показывают, что образовавшиеся большие объекты могли также оставаться намагниченными, позволяя им оставаться под влиянием магнитных полей протопланетного диска. Поскольку кометы содержат самые древние и наиболее примитивные элементы Солнечной системы, то учёные рассматривают их как естественную лабораторию для того, чтобы заняться исследованием их магнитных свойств. Однако, до недавнего времени обнаружение магнитного поля комет оказалось трудным делом вообще во всех предыдущих исследовательских миссиях. От части это связано с тем, что большинство аппаратов пролетали относительно далеко от ядра кометы и не могли провести наблюдения. Поэтому большие надежды на исследование магнитных свойств комет были возложены на комету Чурюмова-Герасименко и два аппарата — «Розетта» и «Филы». Первый является орбитальным и несёт на себе универсальный блок RPC-MAG, а второй посадочным  со специальным магнетометром и детектором плазмы ROMAP.

Филы магнитное поле

Данные о магнитном поле, собранные инструментом ROMAP за мгновение до (вверху) и сразу после (внизу) столкновения с поверхностной особенностью 12 ноября 2014 года между первым и вторым приземлением. Высота от поверхности кометы отложено по оси абсцисс, а сила магнитного поля — по оси ординат. Крестами показаны измеренные значения, а сплошной линий — гипотетические модели, обозначающие немного намагниченную поверхность. Источник: ESA/Data: Auster et al. (2015)/Background comet image: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0

Именно изменения в магнитном поле, окружающим «Розетту», сказали прибору RPC-MAG, что зонд «Филы» отправился в своё путешествие утром 12 ноября 2014 года. Затем, ощущая периодические изменения в измеряемом магнитном поле с помощью небольшой мачты, прибор ROMAP смог выявить моменты касания спускаемого зонда о поверхность кометы Чурюмова-Герасименко и определить свою ориентацию в последующие часы. Объединив эту информацию с данными эксперимента CONSERT, который обеспечил оценку окончательного местоположения места посадки «Филы», с изображениями от камеры OSIRIS, удалось отследить траекторию движения модуля. Учёные тогда обнаружили, что «Филы» не только ударился о поверхность в области «Агилкия», но также касался с поверхностью в общей сложности четыре раза, включая слабое касание с поверхностной особенностью, которая и направила зонд к заключительному месту посадки в области Абидос. Оказалось, что такая сложная траектория с научной точки зрения была выгодна для команды ROMAP.

«Незапланированный полёт над поверхностью кометы фактически позволил нам собрать точные параметры магнитного поля с помощью «Филы» в четырёх точках, в которых был контакт с поверхностью, а также в диапазоне высот между этими касаниями», — Ханс-Ульрик Остер, конструктор прибора ROMAP и ведущий автор исследований, которые были опубликованы в журнале Science.

Множество спусков и подъёмов означало, что команда могла сравнить измерения друг с другом совершенно разными способами. Так вот, благодаря ROMAP удалось определить, что сила магнитного поля не зависит ни от высоты, ни от положения «Филы» относительно поверхности. Выходит, что его нельзя отнести к деятельности ядра, которое в общем случае ответственно за возникновение магнитных полей.

«Если бы поверхность была намагничена, мы должны были бы увидеть ясное увеличение магнитного поля по мере того, как всё ближе и ближе подходили к поверхности. Но дело обстояло совершенно иначе, в каком бы месте своего полёта мы не находились. Таким образом, мы приходим к заключению, что комета Чурюмова-Герасименко удивительно немагнитный объект», — объясняет Ханс-Ульрик.

Вместо этого, магнитное поле, которые постоянно измерялось, имело отношение к внешним факторам, а именно к влиянию солнечного ветра. Это заключение подтверждено тем фактом, что измерения в областях, в которых был «Филы», полностью коррелируют с данными, которые получила в то же самое время «Розетта».

«Во время приземления зонда, «Розетта» была приблизительно на 17 километров выше поверхности, и мы смогли получить дополнительные измерения магнитного поля, которые исключают влияние каких-либо местных магнитных аномалий», — Карл-Хайнц Глассмайер, разработчик комплекса RPC-MAG на борту «Розетты».

«Если здесь какой-либо материал и намагничен, то его масштаб должен быть меньше одного метра, поскольку это значение ниже пространственного разрешения наших приборов, но это совершенно незначительная часть. А если комета Чурюмова-Герасименко обладает кометным ядром, типичным для всех подобных объектов, то мы предполагаем, что магнитные силы вряд ли могли играть важную роль в создании строительных блоков размером более одного метра в молодой Солнечной системе», — завершает рассказ Ханс-Ульрик.

По информации Европейского космического агентства.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google