Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 23.07.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Всё, что известно о комете Чурюмова-Герасименко на сегодняшний день

Всё, что известно о комете Чурюмова-Герасименко на сегодняшний день
shortstoryf

На этой неделе вышел в свет специальный выпуск журнала Science в котором были отражены все самые значимые текущие исследования кометы Чурюмова-Герасименко с помощью аппарата «Розетта» и спускаемого аппарата «Филы». Вот некоторые выдержки из него.

Знакомство с кометой Чурюмова-Герасименко.

Чурюмова-Герасименко области

Эти 19 областей, идентифицированных на комете Чурюмова-Герасименко, разделены друг от друга геоморфологическими границами. Как известно, миссия «Розетты» использует древнюю египетскую мифологию, поэтому эти области названы в честь различных египетских богов. Области сгруппированы согласно типу ландшафта, доминирующего в каждой области. Были определены пять основных категорий: запылённый ландшафт (Маат, Аш, Баби); хрупкий с ямами и округлыми структурами (Сет), крупномасштабные депрессии (Хатмехит, Нут, Атон); гладкий ландшафт (Хапи, Имхотеп, Анубис); скальные образования (Мафдет, Баст, Селкет, Хатхор, Анукет, Хепри, Акер, Атум, Апис). Источник: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Вращаясь на орбите вокруг кометы аппарат «Розетта» подтвердил наличие множества поверхностных особенностей, которые являются отражением многих процессов, способствующих увеличения активности кометы. В связи с этим была установлена очень сложная картина эволюции этой небесной гостьи. Она имеет очень запоминающуюся форму в виде двух объёмных лепестков, многие параметры которых уже сейчас вычислены. Так, удалось точно установить, что маленькая часть имеет размеры 2.6 × 2.3 × 1.8 километров, большая — 4.1 × 3.3 × 1.8 километров, суммарный объем кометы — 21.4 км3, а специальный радиоинструмент измерил всю её массу, которая равняется 10 миллиардов тонн, что говорит о плотности кометы в 470 кг/м3. Если принимать во внимание, что практически вся структура кометы является смесью водяного льда и пыли, плотность которой 1500-2000 кг/м3, то учёные справедливо заключают, что комета Чурюмова-Герасименко практически на 70-80% пориста. Скорее всего её внутренняя структура представляет с собой слабо соединённые глыбы ледяной пыли с маленькими пустотами между ними.

Чурюмова-Герасименко яма

Провал на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко в регионе Сета. Фото получено с высоты 60 километров камерой OSIRIS 28 августа 2014 года с разрешением 1 метр на пиксель. При увеличении контраста снимка (правая часть) можно увидеть газовые струи, подобные джетам. Источник: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

К настоящему времени научная камера OSIRIS сфотографировала приблизительно 70 процентов поверхности, оставшаяся часть находится в южной полусфере кометы, которая до сих пор не было полностью освещена из-за её расположения на орбите вокруг Солнца. Учёные смогли идентифицировать 19 областей, отделяющиеся друг от друга заметными границами. Исследователи были последовательны и все эти зоны назвали именами египетских богов и сгруппировали зоны по типу ландшафта, доминирующего в их пределах. Были выделены пять основных, но очень разнообразных, типов ландшафта: покрытые пылью; хрупкие материалы с ямами и округлыми структурами; крупномасштабные депрессии; гладкий ландшафт; области небольших горных цепей. Большая часть северной полусферы покрыта пылью. Поскольку комета разогревается, лед превращается непосредственно в газ, минуя стадию жидкой воды, который улетает с кометы и формирует её атмосферу или кому. Пыль, также как и газ, уносится с поверхности, но на более низких скоростях, из-за этого ей не хватает импульса преодолеть притяжение кометы и она падает обратно на поверхность.

Чурюмова-Герасименко углубления

Слева: раскрашенное изображение углубления на границе областей Хатхор-Анукет. Поверхность материала углубления содержит ярко выраженные пятна светлого материала. Ниже на снимке можно разглядеть точку, которая ярче всех остальных на 20 процентов. Возмжно, это признаки обнажённого льда. Цветное изображение было полученно с применением красного, зелёного и синего светофильтров с длинами вол 882 нм, 700 нм и 481 нм соответственно. Изображение получено 21 августа 2014 года. Справа: очень яркие твёрдые образования (C) на границе Аш-Хепры. Пример хрупкого перелома обозначен буквой D. Изображение было получено 3 сентября 2014 года. Источник: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Также на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко были идентифицированы нерегулярные джеты. В то время как существенная часть джетов и вообще любая деятельность кометы в основном сосредоточена в области шеи, соединяющей два части кометы, но в некоторых случаях джеты были зафиксированы и в области ям. Газы, которые уходят с поверхности, также было заметно, играют важную роль в транспортировке пыли по всей комете. Они создают своеобразную рябь, подобную дюнам в пустыне, и валуны с пылевыми хвостами (твёрдые камни действуют как преграда для пыли, заставляя её огибать препятствие). В некоторых местах пылевая оболочка может иметь в толщину несколько метров, а измерения поверхностной и подповерхностной температуры с помощью прибора MIRO (Microwave Instrument on the Rosetta Orbiter) указали, что пыль играет ключевую роль в изолировании внутренних областей кометы, помогая защитить ледяные структуры, существующие ниже поверхности.

На поверхности Чурюмова-Герасименко могут даже присутствовать маленькие участки льда. Изучая поверхность кометы в масштабе 15-25 метров прибор VIRTIS (Visible, InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer) обнаружил, что она является очень гомогенной, а структура её доминируется пылью и молекулами, богатыми углеродом, но в основном лишена льда. Но меньшие, светлые участки на снимках, вероятнее всего будут богаты льдом. Скорее всего появление этих областей связано с разрушением хрупкого поверхностного материала и обнажением более глубоких слоёв. На ещё больших масштабах видно множество небольших утёсов, покрытых беспорядочными разломами. Их формирование, скорее всего, связано с процессами быстрого нагревания, а затем замерзания. Подобные циклы комета испытывает постоянно во время её 12.4-часового дня и даже во время 6.5 лет движения по её эллиптической орбите вокруг Солнца. Но есть и одна интригующая особенность — 500-метровая трещина, являющаяся почти параллельной шее кометы между двумя лепестками, хотя до сих пор и не ясно, вытекает ли её появление из-за напряжений грунта в этой области. Некоторые очень отвесные склоны на утёсах на масштабе 3 метра демонстрируют интересные текстурные особенности, которые учёные прозвали «гусиной кожей». Их происхождение всё ещё не объяснено, но учёные считают, что они могут привести к подсказкам относительно процессов, во время которых комета формировалась.

Чурюмова-Герасименко гусиная кожа

Пример так называемой «гусиной кожи» на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко. Источник: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

А если смотреть на структуры кометы в целом, то до сих пор не ясно происхождение такой двойной формы кометы Чурюмова-Герасименко. Эти две части кажутся очень подобными по структуре. Различие заключается в большем эрозийном воздействии на крупной части. Но текущие данные до сих пор не смогли исключить и альтернативной версии: две кометы сформировались отдельно друг от друга, но в одной области Солнечной системы, а потом позднее слились друг с другом. Этот ключевой вопрос должен быть изучен в течение наступившего года, поскольку «Розетта» будет сопровождать комету Чурюмова-Герасименко вокруг Солнца.

Как создается атмосфера

Ближе всего к Солнцу комета пойдёт 13 августа 2015 года на расстоянии 186 миллионов километров между орбитами Земли и Марса. В то время, как комета будет ближе подходить к нашему светилу, настанет и важный момент для инструментов «Розетты», которые должны будут контролировать усиление деятельности кометы в плане увеличения выброса пыли и газа, их составе и формировании комы. Изображения, полученные от научных и навигационных камер показали стабильное увеличение количества пыли за прошедшие шесть месяцев, а MIRO показал ещё и увеличение глобальной выработки водяного пара из кометы с 0.3 литров в секунду в начале июня 2014 года до 1.2 литров в секунду к концу августа. Прибор также зафиксировал, что существенная часть пара выбрасывается из перемычки между двумя частями кометы.

Истечение воды сопровождается и другими газами, включая угарный и углекислый газы. Спектрометр ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) обнаружил существенные колебания в газовом составе комы, с ежедневными изменениями. Учёные теперь ожидают сезонных изменений в концентрации других основных компонентов газовой среды. Становится ясно, что молекулы воды являются доминирующими, но не всегда. Объединив данные от MIRO, ROSINA и GIADA, полученные между июлем и сентябрём 2014 года, учёные выполнили первую оценку отношения концентрации пыли к газу кометы. Оказалось, что пыли испускается в четыре раза больше, чем газа. Однако, этот коэффициент обязательно изменится как только комета Чурюмова-Герасименко приблизится к Солнцу и начнут разрушаться уже частички льда. Другие особенности атмосферы кометы отражены в статье «Исследование газовой активности кометы Чурюмова-Герасименко«.

По информации Европейского космического агентства.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

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