Комета просыпается

Комета большую часть своей жизни проводит вдали от Солнца, представляя собой замерзший сгусток льда и камня. При приближении к Солнцу комета преображается. Летучие вещества кометы, в первую очередь вода, запасы которой на кометах очень велики, начинают испаряться, заодно унося с кометы замерзшие в них твердые частицы – пыль каменного материала кометы. Комета на короткое время приобретает атмосферу, называемой комой, из которой формируются ее знаменитые особенности – хвосты. Несмотря на общее понимание происходящего, более глубокое знание процессов испарения кометы еще не получено. В какой момент начинает процесс потери газа и пыли? Как эволюционирует этот процесс? Какие процессы на поверхности и в ядре кометы являются определяющими?

Аппарат Европейского космического агентства Розетта в следующем году попытается ответить на эти вопросы. Зонд должен приблизиться к комете Чурюмова-Герасименко весной, осенью запустить к ней спускаемый аппарат, и сопровождать комету на ее пути к Солнцу. Зонд, таким образом, позволит впервые вблизи изучить происходящее на комете в начале ее активного периода существования. Новые данные прогноза ее активности говорят о том, что уже в самом начале работы аппарата можно надеяться на получение решающих результатов.

«Комета Чурюмова-Герасименко будет активна к марту следующего года», – утверждает сотрудник Института Колин Шнограсс. За два месяца до этого, в январе, зонд будет разбужен – сейчас аппарат помещен в режим ожидания. Такой вывод основан на 31 наборе данных наблюдений кометы, полученных в период с 1995 по 2010 годы с помощью крупных наземных телескопов – например, Очень большим телескопом. Снимки показывают комету в разных точках ее орбиты и, следовательно, на разных этапах ее активного или пассивного, замерзшего, существования.

«Нам впервые удалось изучить данные об активности кометы Чурюмова-Герасименко с помощью одного метода. Так что впервые нам удалось вдумчиво сравнить данные об активности в разных точках орбиты», – говорит Шонграсс. Вместе эти данные составляют последовательную картину поведения кометы при ее приближении и удалении от Солнца. Особенно внимательно были изучены данные, полученные при приближении кометы в 2007 и 2008 годах. Десять лет назад, когда Европейское космическое агентство выбрало комету Чурюмова-Герасименко в качестве цели зонда Розетта, это вызвало всплеск активности в наблюдениях кометы. В 2007 году наблюдение кометы представляло особую сложность. Она находилась прямо перед центром нашей галактики и ее излучение очень слабо выделялось на фоне свечения звезд Млечного пути. В следующем году эта ситуация повторится. Зонд Розетта прибудет к комете, когда наблюдать ее с Земли будет трудно. Тем не менее, крупные телескопы смогут различить комету и значительная часть наблюдательного времени на Земле будет потрачена на дополнение данных, получаемых аппаратом на месте.

При этом на помощь может прийти метод, разработанный в обсуждаемом исследовании. Этот метод обычно применяется при поиске экзопланет в таких же заполненных звездами областях. Для выделения интересующего объекта необходимо сделать два снимка практически подряд. Тогда на них можно будет выделить движущиеся объекты – кометы, планеты – на фоне практически неподвижных фоновых звезд. После удаления всего фонового свечения измерение яркости кометы в разных длинах волн не представляет трудности. По информации о яркости кометы на разных этапах ее движения по орбите затем можно реконструировать особенности активности кометы. Этот метод очень редко применялся для изучения комет, в первую очередь потому, что они не наблюдаются на фоне галактического центра. Но комета Чурюмова-Герасименко вынудила проводить и такие наблюдения, ведь цель зонда должна быть изучена досконально.

За счет упорного анализа даже самых сложных данных был получен неожиданный результат. Комета Чурюмова-Герасименко начинается заметно светиться на расстоянии 4.3 астрономических единиц от Солнца, тогда как обычно кометы начинают активную жизнь, приближаясь к светилу на 3 астрономические единицы. Именно на этом расстоянии излучение Солнца нагревает поверхность кометы достаточно, чтобы началась сублимация льда. Поэтому на комете Чурюмова-Герасименко должен быть запас какого-то другого летучего вещества, которое легче сублимируется и испаряется. Что именно это за вещество, предстоит выяснить зонду Розетта. Начало активности кометы запланировано теперь на март следующего года, а пик активности – на сентябрь 2015, примерно через месяц после прохождения ею перицентра. К этому моменту на поверхности кометы уже год будет находиться спускаемый аппарат миссии.