Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 20.10.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Миссия "Розетта": как комета Чурюмова-Герасименко обрела свою форму

Миссия «Розетта»: как комета Чурюмова-Герасименко обрела свою форму
shortstoryf

Никогда не страдал недостатком воображения, но в этом случае одно заявление исследователей кометы Чурюмова — Герасименко заставило меня задуматься и просмотреть некоторые изображения этой кометы. Всё дело в том, что они сказали, что её форма похожа на резинового утёнка. Конечно, можно долго удивляться находчивости планетологов, но такая двойная форма кометы является одним из ключевых вопросов для них. В настоящее время разрабатываются две основные идеи её происхождения: столкновение двух кометных тел в ранней Солнечной Системе или эрозия ограниченной области «шеи».

Теперь, кажется, у учёных есть однозначный ответ на эту загадку. Изучив изображения в высоком разрешении, которые были получены в промежутке между 6 августа 2014 года и 17 марта 2015 года станцией «Розетта», им удалось изучить слои грунта на всей поверхности ядра. Благодаря им было установлено, что форма кометы Чурюмова — Герасименко образовалась в результате медленного столкновения между двумя полностью сформировавшихся, родившихся отдельно комет.

«По полученным изображениям нам совершенно ясно, что у обеих частей кометы существует внешняя оболочка, сформированная из несовпадающих слоёв, которые могу простираться на несколько сотен километров ниже поверхности. Представьте себе обычный лук, он состоит из множества слоёв. Точно так же и комета Чурюмова-Герасименко. Только в этом случае мы имеем дело с двумя отдельными луковицами, сросшимися друг с другом, но сохранившими свою внутреннюю структуру», — Маттео Массирони, ведущий автор исследований.

Розетта слои Чурюмова-Герасименко

Выборка высокочётких изображений от камеры OSIRIS, с помощью которых удалось воссоздать иерархическое представление о структуре кометы Чурюмова — Герасименко. Верхнее левое изображение: основные террасы выделены зелёным цветом, а обнажённые слои красными пунктирными линиями. Показан регион «Сет» на большей части кометы. В области «шеи» террасы становятся всё более наклонными. Крупным планом показаны террасы в двух областях (тонкие жёлтые и белые стрелки), а также примеры параллельных слоёв (жирные белые стрелки). Нижнее левое изображение: красным обведены контуры обнажений в регионе «Имхотеп» и «Аш» на большей части кометы. Террасы в «Аше» изменяют своё склонение сначала в сторону «Сета», а затем ещё глубже к «Имхотепу». Крупным планом показаны детали параллельных слоёв на границе этих областей. Верхнее правое изображение: главные слои показаны красными пунктирными линиями, а поперечные переломы синими пунктирными. Здесь показан склон утёса «Хатхор» на меньшей части кометы. Между «Хатхор» и «Маат» незаметны никакие резкие изменения в ориентации слоёв. Правее изображение показывает слоистую структуру на границе «Хатхор»—«Анукет». Специалистам видно, что внутренняя структура «Анукета» простирается под слои «Маат». Нижнее правое изображение: белыми пунктирными линиями показаны слои на границе «Анубиса» и «Сета» на большей части кометы. Это обнажение указывает на то, что толщина области «Сета» составляет приблизительно 150 метров. Источник: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Результаты этих исследований были представлены на Европейском научном конгрессе планетарных наук во французском Нанте. Для того чтобы прийти к единому мнению Маттео и его коллеги сначала использовали снимки для идентификации более ста террас, хорошо различимых на поверхности кометы. Затем были идентифицированы параллельные слои материала, ясно замеченные в виде обнажений на стенах утёсов и ям. После этого была разработана трёхмерная модель кометы в общем и этих ям в частности, для того, чтобы определить направление разрушения оправ и понять то, как они простираются в недра кометы. Вскоре стало ясно, что все слои двух частей кометы сориентированы когерентно и в некоторых местах распространились на глубину до 650 метров.

«Это было первой подсказкой о том, что две части кометы независимы друг от друга, которая была подкреплена наблюдениями о том, что их слои наклонены в противоположных направлениях. Особенно хорошо это проявляется ближе к перемычке между частями. Безусловны, мы также проанализировали соотношение между местной силой тяжести и ориентацией индивидуальных особенностей по всей реконструированной поверхности кометы».

Обычно, слои материала должны располагаться под прямым углом к направлению гравитационной силы объекта. Исследователи использовали специальные модели, опирающиеся на это понятие, чтобы вычислить величину и направление гравитационной силы в расположении каждого слоя. Всего было разработано две модели. Одна моделировала комету как единое тело с центром массы, расположенным близко к её шее. Другая представляла собой объединение из двух комет, каждая с собственным центром масс. Учёные обнаружили, что ориентация выбранного слоя и направление местной гравитационной силы близки к перпендикулярному в модели с двумя кометами, но не в едином теле.

«Это указывает нам на присутствие слоистых оболочек в голове кометы и в её теле, сформированные независимо прежде, чем эти два объекта слились. Но это столкновение должно быть медленным, чтобы такие упорядоченные слои могли сохраниться. Кроме того, поразившие нас общие черты в структурах этих двух частей подразумевают, что несмотря на их первоначальное независимое происхождение, они должны были сформироваться посредством одного и того же процесса роста. Иерархическое разрастание кометы также наблюдалось и при исследовании поверхностей других объектов. Это предполагается, что все они когда-то формировались одинаково».

Комета Чурюмова-Герасименко части

Иллюстрация метода, с помощью которого исследователям удалось установить, что комета Чурюмова — Герасименко сформировалась из двух отдельных кометных тел. Слева: изображения высокого разрешения от камеры OSIRIS, они использовались, чтобы визуально идентифицировать более ста террас (зелёный цвет) или слоёв на обнажённых стенах утёсов и ям на всей поверхности кометы. Середина: трёхмерная модель, которая использовалась, чтобы определить направление наклонов слоёв. Основные изучаемые слои были выделены цветом на модели кометы. Видно, что их плоскости не совпадают. Цветом показано угловое отклонение между плоскостью слоя и направлением вектора местной силы тяжести. Справа: визуализация направления местной силы тяжести, они должны располагаться перпендикулярно к слою. Благодаря этому методу удалось подтвердить независимую природу этих двух частей. Источник: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

И, наконец, исследователи отмечают, что даже притом, что эрозия не была первопричиной двойной формы кометы Чурюмова-Герасименко, она играет важную роль в развитии кометы сегодня. Местные вариации, наблюдаемые в структуре поверхности, возникают в результате процессов сублимации — когда лёд превращается непосредственно в газ, минуя жидкую стадию. Эти замороженные льды расположились в различных слоях поверхности, они необязательно равномерно распределены всюду по комете. Поэтому в результате эрозии мы видим различные типы поверхности.

Итак, когда аппарат «Розетта» только-только добрался до кометы Чурюмова-Герасименко, то её любопытная форма была главным вопросом. Теперь, благодаря этому детальному исследованию можно с уверенностью сказать, что эта комета является двойной контактной системой.

По информации Европейского космического агентства.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

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