Комета Чурюмова-Герасименко сформировалась благодаря стрессу

Чувствуете стресс? Вы не одиноки. Миссия ЕКА Rosetta показала, что геологический стресс, возникший из-за формы кометы 67P/Чурюмова-Герасименко, был ключевым процессом при формировании поверхности и внутренней части кометы после ее формирования.

Небольшие ледяные кометы с двумя отчетливыми долями - обычное явление в Солнечной системе. Один из возможных способов их образования - медленное столкновение двух первичных объектов на ранних стадиях образования, около 4,5 миллиардов лет назад. Новое исследование с помощью данных, собранных Rosetta за 2 года на комете 67P, обнаружило механизмы, которые способствовали формированию кометы.

Исследователи использовали моделирование напряжений и трехмерный анализ изображений, полученных камерой высокого разрешения OSIRIS, чтобы исследовать поверхность и внутреннюю часть кометы.«Мы обнаружили, что сети разломов и трещин проникли на 500 метров под поверхность и растянулись на сотни метров», - говорит ведущий автор Кристоф Матонти из Университета Экс-Марсель, Франция. «Эти геологические особенности были созданы напряжением сдвига, механическая сила, часто наблюдаемая при землетрясениях или на ледниках Земли и других планетах, когда два тела сталкиваются и движутся вдоль друг друга в разных направлениях. Это невероятно захватывающе: оно показывает многое о форме кометы, ее внутренней структуре и о том, как она менялась и развивалась с течением времени».

Разработанная исследователями модель демонстрирует, что напряжение сдвига достигает максимума в центре «шеи», самой тонкой части кометы, соединяющей две доли.«Это, как если бы материал в каждой доле растягивался и раздвигался, искажая и истончая среднюю часть, шею, в результате механической эрозии», - объясняет соавтор Оливье Груссен, также из Университета Экс-Марсель, Франция. «Мы думаем, что этот эффект первоначально возник из-за вращения кометы в сочетании с ее первоначальной асимметричной формой. Крутящий момент формируется там, где «шея» и «голова» встречаются, когда эти выступающие элементы вращались вокруг центра тяжести кометы».

Наблюдения показывают, что напряжение сдвига действовало глобально на комету и, что особенно важно, на ее «шею». Тот факт, что трещины распространяться так глубоко в 67P также подтверждает, что материал, из которого состоит комета, достаточно хрупкий, что ранее было неясно.«Ни одно из наших наблюдений не может быть объяснено тепловыми процессами», - добавляет соавтор Ник Аттри из Университета Стерлинга, Великобритания. «В них есть смысл только тогда, когда мы рассматриваем напряжение сдвига, действующее на всю комету и особенно на ее шею, деформирующее, повреждающее и разрушающее ее в течение миллиардов лет».

Сублимация, процесс превращения льда в пар, является еще одним хорошо известным процессом, который со временем может влиять на внешний вид кометы. Когда комета приближается к Солнцу, она нагревается и быстрее теряет лед.Считается, что кометы образовались в самые первые дни Солнечной системы и прячутся в огромных облаках на внешних краях, прежде чем начать путешествие. Именно на этом начальном этапе формирования Солнечной системы 67P приобрела свою первоначальную форму.

Новое исследование показывает, что даже на больших расстояниях от Солнца напряжение сдвига будет действовать в течение миллиардов лет после формирования, в то время как сублимационная эрозия проходит в более короткие сроки в миллионы лет, чтобы продолжать формировать структуру кометы - особенно в области «шеи», которая была уже ослаблена напряжением сдвига.