В среднем плотность комы увеличивается по мере приближения к ядру кометы по закону 1/R², однако на эту зависимость накладываются сильнейшие флуктуации содержания водяного пара, и в меньшей степени – других газов. Сначала наблюдаемые колебания содержания водяного пара происходили с периодом 6.2 часа (что составляет половину кометных «суток»), потом период поменялся на 12.4 часа. Колебания содержания угарного газа повторяли колебания содержания водяного пара, но с меньшей амплитудой, содержание углекислого газа менялось независимо. 

Чтобы разобраться в причинах таких масштабных флуктуаций, авторы исследования наложили график содержания газов в коме по данным ROSINA, на вид ядра кометы с точки зрения «Розетты» (для замеров, сделанных 18-19 сентября). Как оказалось, пики в содержании водяного пара наблюдались, когда в прямой видимости с «Розетты» оказывалась зона перешейка, отличающаяся наибольшей активностью. Напротив, глубокие минимумы в содержании водяного пара фиксировались тогда, когда ядро поворачивалось к «Розетте» южной частью своей большей половины (т.н. «телом»). 

Значительные вариации содержания водяного пара и отдельные пики в содержании углекислого газа приводят к сильной переменности состава комы. Так, 7 августа 2014 года в 18 часов отношение содержания угарного газа к водяному пару CO/H₂O составило 0.13 ± 0.07, а отношение углекислого газа к водяному пару CO₂/H₂O – 0.08 ± 0.05. Однако 18 сентября отношение CO/H₂O менялось от 0.56 ± 0.15 до 4 ± 1, а потом обратно до 0.38 ± 0.15 в течение одних кометных «суток»! Аналогично, отношение CO₂/H₂O в этот же день менялось от 0.67 ± 0.15 к 8 ± 2 и обратно до 0.39 ± 0.15.

По мнению авторов исследования, основным источником водяного пара является область перешейка, тогда как углекислый газ испускается в основном большой половиной ядра («телом»). Причиной этого различия может быть сезонная разность в уровнях освещенности разных участков поверхности. В области перешейка температура достаточно высока для активной сублимации водяного льда, поэтому доля водяного пара над этой областью велика. В зимней половине «тела» ядра кометы температура существенно ниже и уже недостаточна для сублимации водяного льда, однако достаточна для сублимации более летучего углекислого газа. Малые вариации содержания углекислого и особенно угарного газов объясняются более глубоким залеганием соответствующих льдов, тогда как водяной лед испаряется с поверхности или с малой глубины, и хорошо «чувствует» суточные колебания температуры.

Будущие наблюдения позволят отделить сезонные вариации темпов дегазации (и, как следствие, неравномерность содержания различных газов в коме кометы) от влияния возможной неоднородности состава ядра.

Источник: http://www.sciencemag.org/content/347/6220.toc