NASA teadusinstrument, mis lendab Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) Rosetta kosmoselaeval, on teinud väga üllatava avastuse - nimelt komeedi pinnalt liikuvate vee- ja süsinikdioksiidimolekulide molekulaarse lagunemismehhanismi komeedi 67P / Churyumov atmosfääri. Gerasimenko põhjustajaks on pinna lähedal olevad elektronid.
Komeedi kooma emissiooniga seotud üllatavad tulemused tulid NASA rahastatud Alice'i instrumendi poolt sondide abil kogutud mõõtmistest ja need panevad teadlased instrumenditeaduse meeskonna sõnul täielikult ümber mõtlema seda, mida me ekslevate kehade kohta teame.
"Avastus, millest teatame, on üsna ootamatu," ütles Colorado Boulderis asuva Edela-uuringute instituudi (SwRI) Alice'i instrumendi uurija Alan Stern oma avalduses.
„See näitab meile, kui väärtuslik on minna komeete neid lähedalt jälgima, kuna seda avastust ei oleks Maalt ega Maa orbiidilt lihtsalt ühegi olemasoleva või kavandatava observatooriumi abil tehtud. Ja see muudab põhimõtteliselt meie teadmisi komeetide kohta. ”
NASA ja ESA avalduste kohaselt on ajakirja Astronomy and Astrophysics avaldamiseks heaks kiidetud Alice'i leide kajastav paber.
Alice on spektrograaf, mis keskendub ultraviolettkiirguse lainepikkuse riba tundmisele ja on esimene sellelaadne instrument, mis töötab komeedil.
Kui seni arvati, et molekulaarse purunemise põhjustajaks on päikesest pärit footonid, ütles meeskond.
Tuumast eraldub süsinikdioksiid ja vesi ning erutuse purunemine toimub vaevalt pool miili komeedi tuuma kohal.
„Vaatletud aatomiemissioonide suhtelise intensiivsuse analüüs võimaldas Alice'i teaduse meeskonnal kindlaks teha, et vahend vaatas vahetus läheduses olevate elektronide poolt purustatud vee ja süsinikdioksiidi„ lähte ”molekule, umbes kuus kümnendikku miil (üks kilomeeter) komeedi tuumast. ”
Ergastamise mehhanism on üksikasjalikult esitatud allpool toodud graafikul.
"Heite ruumiline varieerumine pilu ulatuses näitab, et ergastus toimub mõnesaja meetri kaugusel pinnast ning gaasi ja tolmu tootmine on korrelatsioonis," seisab ajakirja Astronomy and Astrophysics andmetes.
Andmed näitavad, et vee ja CO2 molekulid lagunevad kaheastmelise protsessi abil.
„Esiteks tabab Päikesest pärit ultraviolettvalgus komeedi koomas asuvat veemolekulit ja ioniseerib seda, koputades välja energeetilise elektroni. Seejärel tabab see elektron koomas teise veemolekuli, lagundades selle kaheks vesinikuaatomiks ja üheks hapnikuks ning aktiveerides neid selles protsessis. Need aatomid kiirgavad seejärel ultraviolettvalgust, mille Alice tuvastab iseloomuliku lainepikkusega. ”
"Samamoodi põhjustab süsinikdioksiidi molekuliga elektroni mõju selle purunemine aatomiteks ja täheldatud süsiniku emissioon."
Pärast kümnendit kestnud ja enam kui 6,4 miljardi kilomeetri pikkust jälitust jõudis ESA kosmoselaev Rosetta 6. augustil 2014 poomimärgisega Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko, et ajaloo esimene katse komeeti pikema pikaajalise uurimise jaoks orbiidile viia.
Pärast seda saatis Rosetta Philae maandumislaeva, et viia läbi ajaloo esimene komeedi tuuma maandumine. Samuti on see üle 10 kuu kestnud lähedase vaatluse ajal komeeti orbiidil, ulatudes kohati koguni 8 kilomeetrini. See on varustatud 11 komplekti instrumentidega, et analüüsida komeedi looduse ja keskkonna kõiki tahke.
Komeet 67P muutub endiselt üha aktiivsemaks, kuna see tiirleb järgmise kahe kuu jooksul päikesele lähemale ja lähemale. Paar jõuab perifeeli 13. augustil 2015 Päikesest 186 miljoni km kaugusel Maa ja Marsi orbiitide vahel.
Alice uurib komeedist eralduvat valgust, et mõista komeedi atmosfääri keemiat või koomat ja määrata keemiline koostis kauge ultraviolettkiirguse spektrograafiga.
Alice'i tehtud mõõtmiste kohaselt pärinevad komeedi atmosfäärikoomas olev vesi ja süsinikdioksiid selle pinnalt purskavatest prügist.
"See on sarnane nendega, mille Hubble'i kosmoseteleskoop avastas Jupiteri kuult Europa, välja arvatud see, et komeedi elektronid on toodetud päikesekiirguse abil, samas kui Europa elektronid pärinevad Jupiteri magnetosfäärist," ütles Alice'i koostööpartner Paul Feldman. - Marylandi osariigis Baltimore'is asuva Johns Hopkinsi ülikooli uurija avalduses.
Muud Rosetta pardal olevad instrumendid, sealhulgas MIRO, ROSINA ja VIRTIS, mis uurivad kooma koostisosade suhtelist arvukust, kinnitavad Alice'i leide.
"Need Alice'i varased tulemused näitavad, kui oluline on uurida erineva lainepikkusega ja erinevate tehnikatega komeeti, et proovida komeedi keskkonna erinevaid aspekte," ütleb ESA Rosetta projekti teadlane Matt Taylor oma avalduses.
„Jälgime aktiivselt, kuidas komeet areneb, kui ta liigub augustis oma orbiidil lähemale Päikesele periheliooni poole, näeme, kuidas plummid muutuvad päikesekütte tõttu aktiivsemaks, ja uurime komeedi koosmõju päikesetuulega. ”
Olge kursis Ken'i jätkuvate maa- ja planeediteaduste ning inimeste kosmoselendude uudistega.
