Kometa 67P / C-G może być niewielka w odległości zaledwie 4 km, ale jej różnorodne krajobrazy i procesy, które ją kształtują, są zdumiewające. Mówienie, że natura pakuje się w małe paczki, to mało powiedziane.
Na nowo wydanych zdjęciach wykonanych przez Rosetty OSIRIS o wysokiej rozdzielczościkamera naukowa, kometa wydaje się prawie żywa. Światło słoneczne odbija się od lodowatych głazów, a naleśnikujące dziury wpuszczają gejzery pyłu do otaczającej śpiączki.
Według nowego badania opublikowanego w czasopiśmie ponad sto płatów lodu o szerokości około kilku metrów (kilka metrów) dotyka powierzchni komety Astronomia i astrofizyka.Z poprzednich badań i pomiarów wiemy, że komety są bogate w lód. Gdy są ogrzewane przez Słońce, lód paruje i przenosi osadzone cząsteczki pyłu, które tworzą atmosferę lub śpiączkę komety i nadają jej rozmyty wygląd.
Nie cały ten drobny proszek opuszcza kometę. Niektórzy osiadają z powrotem na powierzchni, pokrywając lód i czernią jądro. To wyjaśnia, dlaczego wszystkie komety, które widzieliśmy z bliska, są bardziej czarne niż węgiel, mimo że są wykonane z materiału tak jasnego jak śnieg.
Naukowcy zidentyfikowali 120 regionów na powierzchni Kometa 67P / Churyumov-Gerasimenko które są nawet dziesięć razy jaśniejsze niż średnia jasność powierzchni. Niektóre są pojedynczymi głazami, podczas gdy inne tworzą skupiska jasnych plamek. Widziane w wysokiej rozdzielczości, wiele z nich wydaje się głazami z ekspozycją lodu na ich powierzchni; gromady często znajdują się u podstawy wiszących klifów i prawdopodobnie dotarły tam, gdy zawaliły się ściany klifu, wysyłając lawinę lodowych skał w dół i odsłaniając świeży lód nie pokryty ciemnym pyłem.
Bardziej intrygujące są tu pojedyncze głazy, które wydają się nie mieć związku z otaczającym terenem. Naukowcy sądzą, że przybyli w stylu George'a Jetsona, kiedy zostali wyrzuceni z powierzchni komety przez wybuchowe odparowanie lodu, by później wylądować w nowym miejscu. Dzięki wyjątkowo niskiej grawitacji komety jest to możliwe. Niech ten obraz na chwilę marynuje się w twoim umyśle.
Wszystkie dotychczas widoczne lśniące głazy znaleziono w zacienionych regionach nie wystawionych na działanie promieni słonecznych i nie zaobserwowano żadnych zmian w ich wyglądzie w ciągu miesięcznych obserwacji.
„Lód wodny jest najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem występowania i właściwości tych cech”, mówi Antoine Pommerol z Uniwersytetu w Bernie i główny autor badania.
Skąd wiemy, że to lód wodny, a nie CO2 lub inna forma lodu? Łatwy. Po dokonaniu obserwacji lód wodny parowałby z prędkością 1 mm na godzinę oświetlenia słonecznego. Natomiast tlenek węgla lub lód z dwutlenkiem węgla, które mają znacznie niższe temperatury zamarzania, szybko sublimowałyby w świetle słonecznym. W porównaniu z tym lód wodny paruje znacznie wolniej.
Testy laboratoryjne z użyciem lodu zmieszanego z różnymi minerałami w symulowanym świetle słonecznym wykazały, że sublimacja zajęła zaledwie kilka godzin, aby wytworzyć warstwę pyłu o grubości zaledwie kilku milimetrów. Ale wystarczyło, aby ukryć wszelkie ślady lodu. Odkryli również, że małe kawałki pyłu czasami odrywały się, odsłaniając świeży lód.
„Warstwa ciemnego pyłu o grubości 1 mm wystarcza, aby ukryć poniższe warstwy przed instrumentami optycznymi”, potwierdza Holger Sierks, główny badacz OSIRIS w Instytucie Badań Układu Słonecznego Maxa Plancka.
Wygląda więc na to, że powierzchnia komety 67P jest w większości pokryta ciemnym pyłem z niewielkim narażeniem świeżego lodu wynikającym ze zmian w krajobrazie, takich jak rozpadające się klify i podrzucanie głazów na skutek działania odrzutowca. Gdy kometa zbliża się do peryhelium, część tego lodu zostanie wystawiona na światło słoneczne, podczas gdy mogą pojawić się nowe łaty. Ty, ja i zespół Rosetta nie możemy się doczekać zmian.
Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak kometa dostaje swoje dżety? W innym nowym badaniu pojawiającym się w czasopiśmie naukowym Natura, zespół naukowców donosi, że na północnej półkuli komety zidentyfikowano 18 aktywnych dołów lub dziur. Te z grubsza okrągłe otwory wydają się być źródłem eleganckich dysz, takich jak te widoczne na powyższym zdjęciu. Wgłębienia mają rozmiary od około 100 do 1000 stóp (30-100 metrów) i głębokości do 690 stóp (210 metrów). Po raz pierwszy poszczególne dżety można przypisać do konkretnych dołów.
Na specjalnie przetworzonych zdjęciach można zobaczyć materiał płynący z wewnętrznych ścian wykopu, np. Piaskowanie śniegu z maszyny naśnieżającej. Niesamowite!
„Widzimy strumienie powstające ze pękniętych obszarów ścian wewnątrz dołów. Te pęknięcia oznaczają, że substancje lotne uwięzione pod powierzchnią można łatwiej ogrzać, a następnie uciec w kosmos ”- powiedział Jean-Baptiste Vincent z Max Planck Institute for Solar System Research, główny autor badania.
Naukowcy uważają, że podobnie jak w przypadku zapadlin na Ziemi, doły tworzą się, gdy sufit wnęki pod powierzchnią staje się zbyt cienki, aby utrzymać własny ciężar. Nie ma na dole nic, co mogłoby go utrzymać, zapada się, odsłaniając świeży lód, poniżej którego szybko paruje. Opuszczając dziurę, tworzy skolimowany strumień pyłu i gazu.
Autorzy artykułu sugerują trzy sposoby formowania jam:
* Kometa może zawierać puste przestrzenie, które istniały od czasu jej powstania. Zawalenie się może zostać wywołane przez odparowanie lodu lub wstrząs sejsmiczny, gdy głazy wyrzucone gdzie indziej na kometę lądują z powrotem na powierzchni.
* Bezpośrednia sublimacja kieszeni lotnych (łatwiej odparowujących) lodów takich jak dwutlenek węgla i tlenek węgla pod powierzchnią, gdy światło słoneczne ogrzewa ciemny pył z powierzchni, przenosząc ciepło poniżej.
* Energia uwalniana przez lód wodny, zmieniając jego stan fizyczny z bezpostaciowego do normalnej postaci krystalicznej i stymulując sublimację otaczających bardziej lotnych związków dwutlenku węgla i tlenku węgla.
Naukowcy sądzą, że mogą wykorzystać wygląd dziur do zestarzenia się różnych części powierzchni komety - im więcej dołów znajduje się w regionie, tym młodsza i mniej przetworzona jest powierzchnia. Wskazują na południową półkulę 67P / C-G, która otrzymuje więcej energii od Słońca niż na północy i przynajmniej na razie nie wykazuje struktur otchłani.
Najbardziej aktywne doły mają strome boki, podczas gdy najmniej wykazują zmiękczone kontury i są wypełnione kurzem. Możliwe jest nawet, że częściowe załamanie może być przyczyną sporadycznych wybuchów, gdy kometa nagle rozjaśnia się i powiększa, widziana z Ziemi. Rosetta zaobserwowała właśnie taki wybuch w zeszłym kwietniu. A te dziury mogą naprawdę wyrzucić pył! Szacuje się, że typowe zawalenie pełnego dołu powoduje uwolnienie miliarda kilogramów materiału.
Dzięki Rosetcie w doskonałym zdrowiu i peryhelium jeszcze przed nami, wielkie rzeczy przed nami. Może będziemy świadkami nowego zawalenia się dziury, lodowatej lawiny, a nawet lewitujących głazów!
Źródła: 1, 2
