Przyrząd naukowy NASA latający na pokładzie statku kosmicznego Rosetta Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) dokonał bardzo zaskakującego odkrycia - mianowicie, że mechanizm rozpadu molekularnego „cząsteczek wody i dwutlenku węgla wyrzucanych z powierzchni komety” do atmosfery komety 67P / Churyumov- Gerasimenko jest powodowany przez „elektrony blisko powierzchni”.
Zaskakujące wyniki związane z emisją śpiączki kometowej pochodzą z pomiarów zebranych przez sondy Alice instrument finansowany przez NASA i powodują, że naukowcy całkowicie ponownie zastanawiają się nad tym, co wiemy o wędrujących ciałach, według zespołu naukowców zajmujących się instrumentami.
„Odkrycie, które zgłaszamy, jest dość nieoczekiwane” - powiedział w oświadczeniu Alan Stern, główny badacz instrumentu Alice w Southwest Research Institute (SwRI) w Boulder w Kolorado.
„Pokazuje nam wartość chodzenia do komet, aby obserwować je z bliska, ponieważ odkrycie to po prostu nie mogło być dokonane z Ziemi lub orbity Ziemi za pomocą istniejącego lub planowanego obserwatorium. I zasadniczo zmienia naszą wiedzę o kometach. ”
Artykuł informujący o odkryciach Alice został zaakceptowany do publikacji przez czasopismo Astronomy and Astrophysics, zgodnie z oświadczeniami NASA i ESA.
Alice jest spektrografem, który koncentruje się na wykrywaniu pasma długości fal ultrafioletowych i jest pierwszym tego rodzaju instrumentem działającym w komecie.
Do tej pory uważano, że fotony ze Słońca są odpowiedzialne za spowodowanie rozpadu molekularnego, powiedział zespół.
Dwutlenek węgla i woda są uwalniane z jądra, a rozpad wzbudzenia następuje zaledwie pół mili nad jądrem komety.
„Analiza względnych intensywności obserwowanych emisji atomowych pozwoliła zespołowi naukowemu Alice ustalić, że instrument bezpośrednio obserwuje„ macierzyste ”cząsteczki wody i dwutlenku węgla, które są rozkładane przez elektrony w bezpośrednim sąsiedztwie, około sześć dziesiątych mila (jeden kilometr) od jądra komety. ”
Mechanizm wzbudzenia jest szczegółowo przedstawiony na poniższej grafice.
„Przestrzenna zmienność emisji wzdłuż szczeliny wskazuje, że wzbudzenie występuje w odległości kilkuset metrów od powierzchni, a wytwarzanie gazu i pyłu jest skorelowane”, zgodnie z artykułem czasopisma Astronomy and Astrophysics.
Dane pokazują, że cząsteczki wody i CO2 rozpadają się w procesie dwuetapowym.
„Po pierwsze, foton ultrafioletowy ze Słońca uderza w cząsteczkę wody w śpiączce komety i jonizuje ją, wyrzucając energetyczny elektron. Ten elektron następnie uderza w kolejną cząsteczkę wody w śpiączce, rozbijając ją na dwa atomy wodoru i jeden tlen i energetyzując je w procesie. Atomy te emitują następnie światło ultrafioletowe, które Alice wykrywa przy charakterystycznych długościach fal. ”
„Podobnie wpływ elektronu z cząsteczką dwutlenku węgla powoduje jego rozpad na atomy i obserwowaną emisję węgla.”
Po dziesięcioletniej pogoni za ponad 6,4 miliarda kilometrów (4 miliardy mil) sonda Rosetta ESA przybyła do dziobatej komety 67P / Churyumov-Gerasimenko 6 sierpnia 2014 r., Po raz pierwszy w historii próbę okrążenia komety w celu długoterminowego badania.
Od tego czasu Rosetta rozmieściła statek desantowy Philae, aby dokonać pierwszego w historii lądowania na jądrze komety. Okrążył kometę przez ponad 10 miesięcy obserwacji z bliska, czasami dochodząc nawet do 8 kilometrów. Jest wyposażony w pakiet 11 instrumentów do analizy każdego aspektu natury i środowiska komety.
Kometa 67P wciąż staje się coraz bardziej aktywna, krążąc coraz bliżej Słońca w ciągu najbliższych dwóch miesięcy. Para osiąga peryhelium 13 sierpnia 2015 r. W odległości 186 milionów km od Słońca, między orbitami Ziemi i Marsa.
Alice pracuje nad badaniem światła emitowanego przez kometę, aby zrozumieć chemię atmosfery komety lub śpiączkę i określić skład chemiczny za pomocą spektrografu dalekiego ultrafioletu.
Zgodnie z pomiarami Alice, woda i dwutlenek węgla w komicznej atmosferze komety pochodzą z pióropuszy wydobywających się z jej powierzchni.
„Jest podobny do tych, które Teleskop Kosmiczny Hubble'a odkrył na księżycu Jowisza w Europie, z tym wyjątkiem, że elektrony w komecie są wytwarzane przez promieniowanie słoneczne, podczas gdy elektrony w Europie pochodzą z magnetosfery Jowisza”, powiedział Paul Feldman, Alice Co -inwestariusz z Johns Hopkins University w Baltimore, Maryland, w oświadczeniu.
Inne instrumenty na pokładzie Rosetty, w tym MIRO, ROSINA i VIRTIS, które badają względne ilości składników śpiączki, potwierdzają ustalenia Alice.
„Te wczesne wyniki Alice pokazują, jak ważne jest badanie komety przy różnych długościach fal i przy użyciu różnych technik, aby zbadać różne aspekty środowiska komet” - powiedział Matt Taylor, naukowiec projektu EST Rosetta.
„Aktywnie obserwujemy ewolucję komety, gdy zbliża się ona do Słońca wzdłuż swojej orbity w kierunku peryhelium w sierpniu, widząc, jak pióropusze stają się bardziej aktywne z powodu ogrzewania słonecznego, i badamy skutki interakcji komety z wiatrem słonecznym. ”
Bądź na bieżąco z aktualnościami Kena na temat nauki o Ziemi i planetach oraz nowymi lotami kosmicznymi.
