На комете Чурюмова-Герасименко обнаружен не покрытый пылью лёд
"Розетта" приблизилась к комете в августе 2014 года — сначала она подошла на расстояние около сотни километров, но сейчас аппарат преследует космическое тело, находясь от него на дистанции менее 10 километров, что позволяет делать снимки поверхности с высоким разрешением.
Новое исследование европейских специалистов фокусируется на анализе ярких пятен, по всей видимости, участков льда на поверхности кометы.
То, что 67P может быть богата льдами, стало понятно после исследования газа, исходящего с её поверхности. Так как в настоящий момент комета приближается к Солнцу, её поверхность нагревается и льды сублимируются в газ, который струится от ядра в космическое пространство, увлекая за собой частицы пыли. Все эти потоки формирует кому кометы и её хвост. Однако какой-то процент кометной пыли всё же остаётся на поверхности, и лёд остаётся покрыт тонким слоем этого пылевого материала.
Помимо всего прочего, исследовательские инструменты "Розетты" обнаружили и другие газы, в том числе пары воды, углекислый газ и окись углерода. Исследователи полагают, что они происходят из замороженных резервуаров ниже поверхности кометы.
В сентябре 2014 года учёные обратились к изображениям, полученным с помощью узкоугольной камеры инструмента OSIRIS, и выявили 120 регионов на поверхности 67P, яркость которых в десять раз превышала среднюю по остальной поверхности. Некоторые из этих ярких особенностей собраны в кластеры, в то время как другие, напротив, представлены обособлено. Наблюдения с высоким разрешением показали, что многие из этих ярких пятен по форме напоминают валуны.
Кластеры могут содержать несколько десятков валунов и простираться на десятки метров. Скорее всего, они являются результатом недавней эрозии или распада скальных пород. Из-за этого свежий материал поднялся из-под поверхности, покрытой пылью.
Однако некоторые одиночные яркие объекты находятся в таких регионах, где окружающая местность не даёт никаких подсказок относительно их происхождения. Учёные полагают, что объекты появились после периодов кометной активности.
Любопытно, что во всех случаях яркие пятна были обнаружены в регионах, получающих относительно небольшое количество солнечной энергии (например, располагающихся в тени скалы). Никаких существенных изменений в них не произошло после примерно месяца наблюдений. Кроме того, они, как казалось, были в большей степени окрашены в синий цвет в видимом диапазоне (по сравнению с красноватым фоном), что свидетельствует о присутствии водяного льда.
"Водяной лёд – это самое правдоподобное объяснение этих особенностей, – говорит Антуан Поммероль (Antoine Pommerol) из Бернского университета, ведущий автор исследования. – Во время наших наблюдений комета находилась достаточно далеко от Солнца: скорость, с которой водяной лёд мог сублимироваться под тем количеством солнечной энергии, была меньше одного миллиметра в час. Однако, если бы это была замороженная двуокись углерода или окись углерода, они бы превратились в газ при таком же количестве света гораздо быстрее. Стабильность льда на поверхности указывает на его происхождение".
Команда исследователей также обратилась к лабораторным экспериментам, проверив поведение водяного льда, смешанного с различными минералами, в смоделированном потоке солнечного света. Это было сделано, чтобы лучше понять процесс. Как оказалось, после нескольких часов сублимации создаётся тёмная пыльная мантия в несколько миллиметров толщиной. В некоторых местах она даже скрывала видимые следы льда. Однако изредка крупные частицы пыли поднимались с поверхности и передвигались в другое место, обнажая яркие участки водяного льда.
"Тёмной пыли толщиной всего в один миллиметр уже достаточно, чтобы скрыть нижние слои от оптических приборов, – подтверждает Хольгер Сиркс (Holger Sierks), главный исследователь инструмента OSIRIS из Института исследований Солнечной системы Макса Планка в Гёттингене. – То, что лишь несколько масштабных ярких точек выделяется на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко, можно объяснить наличием тонкого пылевого покрова, состоящего из отражающих свет минеральных и органических веществ. Там же, где пылевой слой был удалён, открылись недра кометы, богатые водяным льдом".
Учёные также попытались определить возможные сроки формирования ледяных островов. Одна из гипотез показывает, что образовались они во время последнего сближения кометы с Солнцем, произошедшего 6,5 лет тому назад. Ледяные блоки могли быть выброшены в области, которые постоянно находятся в тени, где они и сохранялись годами при температуре ниже пиковой, необходимой для сублимации.
Другая гипотеза гласит, что даже на относительно больших расстояниях от Солнца "работа" диоксида углерода и окиси углерода может перемешать ледяные блоки. В этом случае температура была не достаточно большой, чтобы начался процесс сублимации.
По мере приближения кометы к Солнцу исследователи рассчитывают увидеть новые изменения внешнего вида 67P. Вероятно, они также успеют заметить обнажение новых регионов водяного льда. Наблюдения инструмента OSIRIS помогут понять, что именно привело к формированию и развитию подобных регионов.
Научная статья об исследовании была опубликована в издании Astronomy & Astrophysics.
Комментарии 0
