Главная | О сайте | Задачи | Проекты | Результаты | Диверсификация | Новости | Вопросы | История | Информация | Ссылки
Секция Совета РАН по космосу
Владислава Ананьева
Под действием солнечных лучей замерзшие газы, входящие в состав ядра кометы Чурюмова-Герасименко, сублимируют, увлекая с собой минеральную пыль, песок и более крупные обломки. Темпы потери массы могут достигать 1000 кг в секунду. Однако не все выброшенное вещество навсегда покидает ядро, часть обломков под действием слабого притяжения кометы падает обратно. Как правило, частицы размером меньше миллиметра приобретают достаточную скорость, чтобы преодолеть силу притяжения ядра и уйти в кому и хвост кометы, протянувшийся на миллионы километров. Однако многие частицы размером больше сантиметра падают обратно на ядро (разумеется, совсем не в том месте, откуда они были выброшены). Этот «каменный дождь» приводит к образованию гладких равнин, причем слой песка и мелкого щебня в этих областях может достигать толщины в несколько метров.
Область Хапи, расположенная на перешейке ядра кометы, долгое время демонстрировала наибольшую активность и привлекала особое внимание ученых. Расчеты показывают, что частицы, выброшенные из этой области со скоростями ниже 0.8 м/сек, упадут обратно на ядро.
В области Хапи на поверхности видны волнообразные особенности, напоминающие песчаные дюны. Чтобы понять, как эти особенности могли сформироваться, команда исследователей под руководством Николаса Томаса (Nicolas Thomas) из Бернского университета провела численное моделирование газовой динамики вблизи поверхности кометы. Они нашли, что скорость истечения газовых струй может достигать 500 м/сек.
Хотя эта скорость достаточно велика, чтобы частично скомпенсировать очень низкую плотность газовых потоков, газ должен течь очень близко к отложениям пыли, чтобы сформировать дюны. От этой гипотезы пришлось отказаться.
На Земле главной силой, препятствующей свободному движению частиц под действием ветра, является сила тяжести. На комете, где силы притяжения ничтожны, главным препятствием становятся силы сцепления между отдельными гранулами. Когда на поверхность ядра падает «каменный дождь» из обломков, он смещает покрывало из частиц песка и щебня, которые уже там находятся. Это встряхивание облегчает перемещение частиц под действием разреженных газовых потоков и позволяет сформировать линейные структуры, напоминающие дюны. Многие детали этого процесса еще не ясны, но уже ясно, что «каменный дождь» – важный фактор, влияющий на формирование рельефа ядра кометы.
Гладкие равнины – не единственная форма рельефа ядра кометы Чурюмова-Герасименко. Еще одной отличительной особенностью являются валуны, тут и там разбросанные по поверхности. Маурицио Пайола (Maurizio Pajola) из Падуанского университета вместе со своими коллегами насчитал на поверхности кометы 3546 валунов размерами больше 7 метров, причем подсчет проводился на площади 36.4 кв. км (это составляет примерно 75% полной площади ядра). Таким образом, средняя концентрация валунов составляет примерно 100 штук на квадратный километр.
Валуны распределены по поверхности ядра неоднородно. На меньшей доле ядра, часто называемой «головой», больше валунов меньшего размера, чем на большей доле, называемой «телом». Это связано с процессами образования и фрагментации валунов. Резкие суточные перепады температур вызывают растрескивание пород, слагающих ядро, и образование новых валунов. В свою очередь, растрескивание уже имеющихся валунов приводит к их фрагментации. Этот процесс быстрее идет на «голове», нежели на «теле», где распределение валунов по размерам более пологое. В области перешейка распределение валунов по размерам еще более равномерное. Исследователи полагают, что россыпи валунов на перешейке образованы глыбами, падающими с утеса Хатор.
Почему в этой области так мало маленьких валунов? Исследователи рассмотрели три гипотезы. Возможно, небольшие ледяные валуны уже сублимировали, или же их выбросило с поверхности мощными газовыми струями (область перешейка долгое время была самой активной). Наконец, возможно, что мелкие валуны засыпало пылью и щебнем. Не исключено, что справедливы все три гипотезы.
Уже ясно, что на комете Чурюмова-Герасименко происходит как постепенная эволюция, так и внезапные изменения, что делает ее изучение с помощью «Розетты» особенно интересным и захватывающим.
Источник: http://blogs.esa.int/rosetta/2015/11/09/a-fall-of-comet-dust-and-a-field-of-boulders/
(назван по имени английского математика, физика, астронома Исаака Ньютона - I. Newton 1643-1727) Важнейший для понимания процессов во Вселенной закон формулируется следующим образом... [далее]
Сайт разработан и поддерживается лабораторией 801 Института космических исследований Российской академии наук.
Подбор материалов - Н.Санько
Полное или частичное использование размещённых на сайте материалов
возможно только с обязательной ссылкой на сайт Секция Солнечная система Совета РАН по космосу.