Rosetta odkritje presenetljivega molekularnega razpadnega mehanizma v kometni komi spremeni dojemanje
Znanstveni instrument NASA, ki leti na vesoljski ladji Rosetta Evropske vesoljske agencije (ESA), je naredil zelo presenetljivo odkritje – in sicer, da je mehanizem molekularnega razpada »molekul vode in ogljikovega dioksida, ki bruhajo s površine kometa« v ozračje kometa 67P/Churyumov- Gerasimenko povzročajo 'elektroni blizu površine'.
Presenetljivi rezultati v zvezi z emisijo kometne kome so prišli iz meritev, ki jih je zbrala sonda, ki jo je financirala NASA instrument Alice, in povzročajo znanstvenike, da v celoti premislijo, kaj vemo o tavajočih telesih, po mnenju znanstvene skupine o instrumentih.
'Odkritje, o katerem poročamo, je precej nepričakovano,' je v izjavi dejal Alan Stern, glavni raziskovalec za instrument Alice na Southwest Research Institute (SwRI) v Boulderju v Koloradu.
»Pokaže nam vrednost odhoda do kometov, da bi jih opazovali od blizu, saj tega odkritja preprosto ni bilo mogoče narediti z Zemlje ali Zemljine orbite z nobenim obstoječim ali načrtovanim observatorijem. In to bistveno spreminja naše znanje o kometih.'
Revija Astronomy and Astrophysics je glede na izjave NASA in ESA sprejela za objavo dokument, ki poroča o ugotovitvah Alice.
Alice je spektrograf, ki se osredotoča na zaznavanje pasu valovnih dolžin daleč ultravijoličnega sevanja in je prvi instrument te vrste, ki deluje na kometu.
Do zdaj je veljalo, da so fotoni iz sonca odgovorni za povzročitev molekularnega razpada, je dejala ekipa.
Ogljikov dioksid in voda se sproščata iz jedra in razpad vzbujanja se zgodi komaj pol milje nad jedrom kometa.
'Analiza relativne intenzivnosti opazovanih atomskih emisij je omogočila znanstveni skupini Alice, da ugotovi, da instrument neposredno opazuje 'materialne' molekule vode in ogljikovega dioksida, ki so jih elektroni razbili v neposredni bližini, približno šest desetin miljo (en kilometer) od jedra kometa.'
Mehanizem vzbujanja je podrobno prikazan na spodnji sliki.
Rosettina nadaljnja natančna študija kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko je razkrila nepričakovan proces, ki deluje blizu jedra kometa, ki povzroči hiter razpad vode in molekul ogljikovega dioksida. Zasluge: ESA/ATG medialab; ESA/Rosetta/MPS za ekipo OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0
'Prostorska variacija emisij vzdolž reže kaže, da se vzbujanje pojavi znotraj nekaj sto metrov od površine in sta nastajanje plina in prahu v korelaciji,' piše v časopisu Astronomy and Astrophysics.
Podatki kažejo, da se molekule vode in CO2 razpadejo v dvostopenjskem procesu.
»Najprej ultravijolični foton iz Sonca zadene molekulo vode v kometovi komi in jo ionizira ter izloči energijski elektron. Ta elektron nato zadene drugo molekulo vode v komi, jo razbije na dva atoma vodika in enega kisika ter jih pri tem napolni z energijo. Ti atomi nato oddajajo ultravijolično svetlobo, ki jo Alice zazna na značilnih valovnih dolžinah.
'Podobno je udarec elektrona z molekulo ogljikovega dioksida, ki povzroči njegovo razpad na atome in opažene emisije ogljika.'
Po desetletju dolgem lovu na več kot 6,4 milijarde kilometrov (4 milijarde milj) je vesoljsko plovilo ESA Rosetta 6. avgusta 2014 prispelo do kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko za prvi v zgodovini poskus obkrožiti komet za dolgoročno študijo.
Od takrat je Rosetta uporabila pristajalno plovilo Philae, da bi dosegla prvi v zgodovini dotik na jedro kometa. Prav tako je krožil okoli kometa več kot 10 mesecev od blizu, včasih pa se je približal tudi 8 kilometrom. Opremljen je z zbirko 11 instrumentov za analizo vseh vidikov kometove narave in okolja.
Komet 67P še vedno postaja vse bolj aktiven, saj v naslednjih dveh mesecih kroži vse bližje soncu. Par doseže perihel 13. avgusta 2015 na razdalji 186 milijonov km od Sonca, med orbitama Zemlje in Marsa.
Alice deluje tako, da preučuje svetlobo, ki jo oddaja komet, da bi razumela kemijo kometove atmosfere ali kome in določila kemično sestavo z ultravijoličnim spektrografom.
Po meritvah Alice voda in ogljikov dioksid v atmosferski komi kometa izvirata iz perja, ki izbruhnejo z njegove površine.
'Podobno je tistim, ki jih je vesoljski teleskop Hubble odkril na Jupitrovi luni Evropi, le da elektrone na kometu proizvaja sončno sevanje, medtem ko elektroni v Evropi izvirajo iz Jupitrove magnetosfere,' je povedal Paul Feldman, sodelavec Alice. -raziskovalec z univerze Johns Hopkins v Baltimoru v Marylandu v izjavi.
Rosetta je odkrila nepričakovan proces v jedru kometa, ki povzroči hiter razpad molekul vode in ogljikovega dioksida. Iz aktivnega vratu kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko na tem foto mozaiku, sestavljenem iz štirih slik, ki jih je 26. septembra 2014 posnelo vesoljsko plovilo Rosetta Evropske vesoljske agencije, na razdalji 26,3 kilometra (16 milj) izstrelijo curki plina in prahu. središče kometa. Zasluge: ESA/Rosetta/NAVCAM/Marco Di Lorenzo/Ken Kremer/kenkremer.com
Drugi instrumenti na krovu Rosetta, vključno z MIRO, ROSINA in VIRTIS, ki preučujejo relativno številčnost sestavin kome, potrjujejo ugotovitve Alice.
'Ti zgodnji rezultati Alice kažejo, kako pomembno je preučevati komet na različnih valovnih dolžinah in z različnimi tehnikami, da bi raziskali različne vidike kometnega okolja,' je v izjavi dejal znanstvenik projekta ESA Rosetta Matt Taylor.
»Aktivno opazujemo, kako se komet razvija, ko se avgusta približuje Soncu po svoji orbiti proti perihelu, vidimo, kako se perjanice zaradi sončnega segrevanja aktivirajo, in preučujemo učinke interakcije kometa s sončnim vetrom. ”
Ostanite z nami tukaj za Ken's nadaljevanje novic o Zemlji in planetarni znanosti ter človeških vesoljskih poletih.