«Розетта» ловит молекулы воды непосредственно «на месте» с помощью масс-спектрометра DFMS. Однако как перейти от замеров в единственной точке к общему потоку вещества? Проще всего воспользоваться сферически симметричной моделью, однако из-за сложной формы ядра и не менее сложного сезонного цикла кометы это будет очень грубое приближение. Поэтому команда инструмента ROSINA провела серию численных расчетов, чтобы оценить темпы потери воды более точно. На основе этого моделирования была построена эмпирическая модель, которая позволила преобразовать локальные замеры ROSINA в оценки общего темпа потери воды кометным ядром.

Как оказалось, комета Чурюмова-Герасименко испускала воду крайне неравномерно. В течение первых месяцев наблюдений, когда комета находилась на расстоянии от 3.5 до 1.7 а.е. от Солнца, водяной пар испускался преимущественно северным «полушарием» ядра.

В мае 2015 года, когда комета находилась на расстоянии 1.7 а.е. от Солнца, на ядре наступило равноденствие, положившее конец долгой 5.5-летней зиме в южном «полушарии». Началось короткое и жаркое южное лето. Ученые ожидали, что пик испускания водяного пара будет постепенно дрейфовать из северного «полушария» в южное, однако переход произошел более резко. По-видимому, это связано со сложной формой ядра кометы, приводящей к затенению одних участков ядра другими.

Как и ожидалось, темпы потери воды достигли максимума вскоре после перигелия (в конце августа и в начале сентября 2015 года). Комета Чурюмова-Герасименко прошла перигелий 13 августа 2015 года, подойдя к Солнцу на расстояние 1.24 а.е. Данные, полученные в это время, говорят о возможных колебаниях темпов испускания водяного пара. Пока не ясно, связаны ли эти колебания с движением «Розетты» вокруг кометы или они отражают реальную динамику дегазации ядра.

Хансен с коллегами сравнил данные ROSINA с данными, полученными другими инструментами, например, строящего изображения спектрометра видимого и теплового диапазонов VIRTIS. Хотя в целом оба прибора показывают одинаковую картину возрастания и убывания темпов производства водяного пара, данные ROSINA систематически несколько выше, чем данные VIRTIS. Исследователи объясняют эти различия тем, что ROSINA измеряет содержание водяного пара непосредственно возле космического аппарата, а VIRTIS делает замеры ближе к ядру, где часть воды еще входит в состав ледяных гранул и улетающих обломков, которые «на лету» продолжают сублимировать.

Наземные наблюдения кометы Чурюмова-Герасименко помогли оценить темпы испускания пыли по мере движения кометы по орбите. Как оказалось, отношение содержания пыли к газу в выбросах за два года почти не изменилось.

За два года мониторинга, проведенного «Розеттой», комета потеряла ~6.4 млн. тонн воды, причем большую часть – в период вблизи момента прохождения перигелия. Общая потеря массы (с учетом других газов и особенно пыли) может быть примерно в десять раз больше. Если выброшенное вещество распределить ровным слоем по поверхности ядра, его толщина составит 2-4 метра.

Источник: http://sci.esa.int/rosetta/58349-rosetta-measures-production-of-water-at-comet-over-two-years/