Воскресенье, 27.09.2020
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Ученые получили фото "невидимой" кометы, открытой россиянином
29.09.2016 00:11 Давность: 4 yrs
Категория: Малые тела
Количество просмотров: 2063

«Розетта» измерила темпы потери воды кометой Чурюмова-Герасименко



На протяжении двух лет «Розетта» сопровождала комету Чурюмова-Герасименко и изучала, как меняются ее свойства по мере движения по орбите вокруг Солнца. Одним из важнейших параметров, характеризующих активность кометы, является темп испускания кометой водяного пара. «Розетта» смогла измерить эту величину сразу несколькими способами и несколькими инструментами.


Владислава Ананьева

В новом исследовании, опубликованном Кеннетом Хансеном (Kenneth C. Hansen) с коллегами, темпы потери воды кометой Чурюмова-Герасименко оценивались по данным спектрометра ионов и нейтральных атомов (ROSINA), а также других научных инструментов «Розетты».

Совместный анализ данных показал ожидаемое резкое увеличение темпов испускания водяного пара по мере приближения кометы к Солнцу. Если в августе 2014 года, когда «Розетта» только прибыла к ядру, комета Чурюмова-Герасименко теряла воду с темпом несколько десятков тонн в сутки, то в августе 2015 года в момент прохождения перигелия эта величина выросла до ста тысяч тонн в сутки. Кроме того, данные ROSINA показали неожиданно резкое уменьшение темпов потери воды в ближайшие несколько месяцев после прохождения перигелия.

Темпы потери воды кометой Чурюмова-Герасименко в зависимости от расстояния до Солнца. Разноцветными значками показаны данные, полученные различными инструментами «Розетты», серой и черной сплошными линиями – среднее значение. График охватывает период от июня 2014 года по май 2016 года.

«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.

Моделирование темпов потери воды северным летом. Кликните на картинке, чтобы увидеть анимацию.

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.

Моделирование темпов потери воды вокруг момента прохождения перигелия – с июня по октябрь 2015 года. Кликните на картинке, чтобы увидеть анимацию.

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/


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Метеороиды

(метеорные или метеоритные тела) Малые космические тела, являющиеся осколками астероидов, остатками кометных ядер или даже раздробленными фрагментами горных пород поверхностей планет... [далее]

Rambler's Top100