Среда, 01.05.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Пять новых горячих гигантов от обзора WASP-South
10.03.2016 00:13 Давность: 8 yrs
Категория: Малые тела
Количество просмотров: 5906

COSIMA изучает различные виды кометной пыли



Инструмент COSIMA на борту КА «Розетта» за время своей работы поймал более десяти тысяч пылинок из комы кометы Чурюмова-Герасименко. Свойства кометной пыли закономерно изменялись по мере приближения кометы к Солнцу.


Владислава Ананьева

Инструмент COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser) на борту КА «Розетта» предназначен для изучения кометной пыли. Он включает в себя микроскоп COSISCOPE, дающий возможность визуально изучать отдельные пылинки, и масс-спектрометр вторичных ионов, позволяющий определять их элементный и изотопный состав. В период с 11 августа 2014 года по 3 апреля 2015 года, когда расстояние между кометой и Солнцем менялось от 3.5 до 2 а.е., в ловушки COSIMA попало более десяти тысяч частиц размерами больше 14 мкм. Исследование, посвященное изучению этой пыли, было опубликовано в журнале Icarus. 

Размеры пылинок, попавших в ловушки, варьировались от десятков мкм до сотен мкм. Частицы классифицировались в зависимости от их формы и высоты над подложкой, которая, в свою очередь, определялась по длине тени, отбрасываемой пылинкой. Кроме того, для многих пылинок были получены стереоизображения (анаглифы) путем съемки под разными углами в красных и синих лучах. В целом, пылинки делятся на компактные частицы и на кластеры, причем кластеры, в свою очередь, могут быть раздробленными (shattered), склеенными (glued) и «кучей щебня» (rubble piles). Классификация кластеров по типам проводится на основе распределения их компонентов по размерам, а также по наличию или отсутствию связующей матрицы.

Отдельным пылинкам научная группа COSIMA давала собственные имена.

Компактные частицы

Компактные частицы имеют четко определенную форму и, как правило, лишены связанных с ними более мелких «частиц-спутников». У них самые длинные и самые четкие тени, однако площадь прямого контакта с подложкой обычно мала. При перемещениях они сохраняют свою форму, что говорит о значительных силах сцепления внутри частицы.

Компактные частицы Ник (Nick), Керту (Kerttu) и Джулия (Julie). На снимке пылинки Керту более мелкие частицы попали на подложку в другое время, они никак не связаны с Керту.

Кластеры

В отличие от компактных частиц пылинки-кластеры состоят из хорошо различимых субъединиц, в зависимости от своих свойств они делятся на раздробленные, склеенные и «кучи щебня».

Пылинки, попадающие в группу «раздробленных кластеров», формируют на подложке тесную группу субъединиц без ярко выраженного основного компонента. Расстояние между отдельными субъединицами колеблется от нуля (т.е. от взаимного контакта) до сравнимого с размерами самих субъединиц. Вероятнее всего, «раздробленные кластеры» разрушились в результате столкновения с подложкой инструмента COSIMA, причем если отдельные субъединицы пылевой частицы перемешались друг с другом, то непосредственно сами субъединицы почти не пострадали. 

Пылинка типа «раздробленный кластер» Эстель (Estelle).

«Склеенные кластеры» включают в себя пылинки с четкими краями и сложной структурой, состоящие из отдельных субъединиц, склеенных мелкозернистой матрицей. Поверхность таких пылинок выглядит достаточно гладкой. Высота «склеенных кластеров» над подложкой обычно гораздо меньше их размеров, что говорит о том, что скрепляющая матрица недостаточно прочна для сохранения формы пылинки в момент столкновения с подложкой.

Пылинки типа «склеенный кластер» Джоанна (Johannes) и Сигрид (Sigrid).

Пылинки типа «груды щебня» состоят из множества очень маленьких субъединиц. Как правило, на подложке они действительно выглядят «кучей» конической формы с отдельными выбросами. Эти выбросы показывают, что, в отличие от «склеенных кластеров» компоненты «груды щебня» слабо связаны со связующей матрицей и друг с другом. Эти пылинки очень легко разрушаются ионным пучком инструмента COSIMA.

Пылинка типа «куча щебня» Этьен (Etienne).

Команда инструмента COSIMA также исследовала любые возможные корреляции между датами и продолжительностью экспозиции ловушек, с одной стороны, и типами пойманных частиц, с другой. Поскольку ловушки были открыты в течение нескольких месяцев, их ориентация относительно кометы и Солнца, а также расстояние до кометы менялись в широких пределах. Как и предполагалось, темпы поступления пылинок в ловушки сильно варьируются, с ожидаемым ростом по мере приближения «Розетты» к ядру кометы. Однако свой вклад вносит и разрушение крупных (более 1 мм) частиц недалеко от COSIMA или даже внутри этого инструмента, и отдельные «вспышки» – кратковременное резкое увеличение количества выброшенной пыли. Так, 24 января 2015 года за одни сутки в ловушки попало 76% общего объема пыли!

На малых расстояниях от Солнца (ближе 2.35 а.е.) возросла доля компактных частиц – их количество превысило 30% от числа малых субъединиц сравнительно крупных пылевых частиц (размерами 50-100 мкм). Авторы исследования связывают это увеличение со сбросом пылевой мантии, ранее покрывавшей ядро кометы и состоящей из сухих и рыхлых «пушистых» частиц. По мере роста кометной активности в ловушки COSIMA стали все чаще попадать более мелкие и плотные «свежие» частицы, выброшенные газовыми струями из более глубоких слоев кометного ядра.

Источник: http://blogs.esa.int/rosetta/2016/03/02/profiling-cosimas-dust-grain-family/


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Большой взрыв

Большим взрывом называется явление возникновения Вселенной. В рамках этой концепции полагается, что начальным состоянием Вселенной была точка, называемая точкой сингулярности, в которой были сосредоточены... [далее]

Rambler's Top100