Вторник, 26.11.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Плутон: молодая поверхность и явная геологическая активность
16.07.2015 00:55 Давность: 9 yrs
Категория: Малые тела
Количество просмотров: 6478

Комета: струи газа и пыли вырываются из глубоких колодцев



Снимки поверхности ядра кометы Чурюмова-Герасименко, полученные камерой высокого разрешения OSIRIS, позволили проследить отдельные струи газа и пыли до места их образования – глубоких округлых ям с крутыми стенками, напоминающих колодцы.


Владислава Ананьева

Уже около года «Розетта» сопровождает комету Чурюмова-Герасименко, вместе с нею двигаясь к перигелию и наблюдая постепенно растущую активность ядра. С расстояния в несколько сотен километров струи газа и пыли, покидающие комету, сливаются друг с другом и создают запутанный узор, в котором почти невозможно разобраться. Однако прошлой осенью, когда активность кометы была еще невелика, «Розетта» изучала ядро с расстояния всего 10-30 км. Снимки, полученные камерой высокого разрешения OSIRIS, позволили проследить отдельные струи до места их образования. Как оказалось, газовые джеты бьют из необычных округлых структур на поверхности ядра кометы, напоминающих колодцы. Ширина этих «колодцев» варьируется от нескольких десятков до нескольких сотен метров в диаметре, глубина может достигать 210 метров. Всего на снимках OSIRIS было обнаружено 18 «колодцев», некоторые из них оставались активными, а некоторые выглядели «потухшими».

«Колодцы» отличаются крутыми обрывистыми стенками и плоским дном. Стенки «колодцев» отличаются разнообразием текстуры поверхности – разломами, террасами, вертикальными бороздами и шаровидными структурами, называемыми «гусиной кожей». Активные «колодцы» наиболее глубоки, «колодцы» среднего возраста более мелкие, на их дне часто можно видеть отдельные валуны, упавшие со стенок – по-видимому, они были активны в недавнем прошлом. Наконец, старые «колодцы» выглядят почти полностью засыпанными пылью.

Активные «колодцы» в области Сет.

Ученые, анализирующие снимки OSIRIS, полагают, что «колодцы» возникают в результате взрывной сублимации летучих веществ, находящихся под поверхностью ядра кометы. Возможно, в результате сублимации в грунте образуется полость, и «крышка» из пыли, лежавшая ранее сверху, под действием собственной тяжести падает внутрь. Это, в свою очередь, приводит к усиленной сублимации вещества стенок, которые ранее были скрыты «крышкой», и «колодец» становится все глубже. 

Активные «колодцы», из которых истекают потоки газа и пыли.

Предложены три гипотезы для объяснения образования «колодцев».

Согласно первой из них, пустоты в ядре кометы существовали изначально, еще со времен образования, когда отдельные «кометезимали» размерами в сотни метров на очень маленьких скоростях сталкивались друг с другом, постепенно слепляясь в кометное ядро. «Крышка», закрывающая вход в такую полость, могла упасть в результате сейсмического сотрясения, падения валуна или медленной сублимации, истончившей ее и приведшей к уменьшению прочности. Вторая гипотеза предполагает, что пустоты образовались в результате сублимации льдов углекислого или угарного газов, нагретых солнечным светом. Наконец, третья гипотеза объясняет сублимацию летучих теплотой, выделившейся при переходе водяного льда из аморфного в кристаллическое состояние. 

Если справедливы последние две гипотезы, то неравномерность распределения «колодцев» по поверхности ядра кометы говорит о неравномерности ее химического состава (легколетучих льдов где-то больше, а где-то меньше). 

Этапы формирования «колодца». Сначала сублимация легколетучих льдов приводит к формированию полости под пылевой коркой, покрывающей ядро кометы (левая картинка). На втором этапе «крышка» из пыли, лежащая поверх полости, обрушивается внутрь, открывая отверстие в грунте (средняя картинка). Далее сублимация вещества со стенок поддерживает активность «колодца» и приводит к его увеличению и углублению (правая картинка).

Как полагают ученые, области ядра кометы, где находится наибольшее количество «колодцев», отличаются наименьшим возрастом и подверглись наименьшим изменениям с момента формирования ядра. Как пишут сами исследователи, наблюдения за южным полушарием подтверждают эту идею – южное полушарие подвергается гораздо более сильному нагреву, чем северное, и «колодцев» там практически нет.

«Колодцы» в области Маат демонстрируют эволюцию своей активности и морфологии. Левый «колодец» самый глубокий и активный, средний – более мелкий и менее активный, правый почти засыпан пылью и не показывает вообще никакой активности.

По-видимому, отдельные «колодцы» возобновляют свою активность в течение нескольких возвращений кометы к Солнцу, иначе мы должны были бы видеть многочисленные «вспышки» яркости кометы во время образования очередного «колодца». Одну из таких «вспышек» «Розетта» наблюдала в апреле 2014 года еще во время приближения к комете, по расчетам ученых, тогда в космос было выброшено от 1 до 100 тонн материала. Однако взрывное образование «колодца» шириной и глубиной 140 метров привело бы (с учетом средней плотности ядра 470 кг/куб.м) к выбросу миллиона тонн вещества, что на несколько порядков больше, чем во время прошлогодней апрельской «вспышки».

«Нам бы очень хотелось увидеть формирование нового «колодца», и возможно, нам еще посчастливится», – сказал Мэтт Тейлор (Matt Taylor) из команды «Розетты».

Источник: http://sci.esa.int/rosetta/56116-comet-sinkholes-generate-jets/


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Закон Вина

(назван по имени немецкого физика Вильгельма Карла Вернера Вина - W. K. V. Wien 1864-1928) Закон гласит, что длина волны, на которую приходится максимальная интенсивность электромагнитного излучения... [далее]

Rambler's Top100