Rosetta Seolah Menukar Wajah Komet 67P

Penyelidik telah menggunakan data dari misi Rosetta untuk menghubungkan kemuncak pada Komet 67P / Churyumov-Gerasimenko dengan perubahan permukaan dramatik.

"Rosetta selfie" terperangkap oleh Anime Comet Infrared Visible Analyzer (CIVA) di Philae pada tahun 2014, dengan Comet 67P di latar belakang.
ESA / Rosetta / Philae / CIVA

Apa rasanya untuk menunggang bersama dengan komet ketika berlalunya huru hara berhampiran Matahari? Imej-imej dari kapal angkasa Rosetta lewat menunjukkan pandangan seperti itu, menunjukkan bagaimana permukaan Komet 67P / Churyumov-Gerasimenko telah berubah dari masa ke masa.

Komet terkenal dengan serangan mendadak kerana mereka berhampiran dengan Matahari. Komet juga dikenali untuk kadang-kadang berpecah apabila mereka mendekati sistem solar dalaman. Sehingga kini, mekanisme tepat untuk kemuncak itu tidak difahami dengan baik. Tanah runtuh sering dibangkitkan, walaupun tidak pernah disaksikan.

Pada 10 Julai 2015, para penyelidik mendapat peluang mereka, ketika kamera navigasi Rosetta menangkap plum besar yang berlaku pada Comet 67P. Kemudian, hanya lima hari kemudian, Rosetta terperangkap di puncak gunung berapi yang segar dan segar di rantau Seth di sepanjang tebing Aswan yang berukuran 134 meter. Albedo (reflektivitas) bahan terdedah adalah 40% (sama dengan pasir kering), berbanding albedo 6% yang muram untuk permukaan bola salji yang lama dan kotor dari komet.

Anatomi meletup komet: runtuhan tebing sebelum dan selepas, dan ledakan seperti yang dilihat dari jauh. ESA / Rosetta / NavCam - CC BY-SA IGO 3.0; ESA / Rosetta / MPS untuk OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA

Kajian itu telah diterbitkan minggu lalu di Astronomi Alam dan memberikan pandangan tentang hubungan definitif pertama antara ledakan pada komet dan perubahan permukaannya, dalam kes ini, wajah runtuhan tebing Aswan. Wajah tebing yang baru terdedah adalah enam kali lebih terang daripada bahan sekitar yang lebih tua.

"Salah satu tujuan utama Rosetta adalah untuk mengkaji bagaimana objek aktif seperti komet berfungsi, " kata Matt Taylor (ESA). "Perubahan yang diperhatikan dari laluan perihelion ini tidak menggambarkan hakisan besar-besaran. Ini menunjukkan bahawa komet telah lebih aktif kali sebelumnya. "

Imej 3D Anaglyph yang menunjukkan keruntuhan Aswan runtuh sebelum (kiri) dan selepas (kanan) imej diambil dari orientasi yang berbeza.
ESA / Rosetta / MPS untuk OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA / M. Pajola

Pasukan ini juga membuat pengiraan visual jumlah batu-batu yang tersisa yang dilihat selepas keruntuhan di bahagian bawah tebing dan menganggarkan sekitar 10, 000 tan (untuk perbandingan, pemusnah Tentera Laut Amerika moden yang beratnya kira-kira 9, 200 ton) bahan terlibat dalam tanah runtuh itu, dengan kira-kira 100 tan dilepaskan di dalam gas dan habuk yang dihasilkan.

Landskap Berganturan

Imej dua bingkai menunjukkan keruntuhan Aswan sebelum dan selepas, menunjukkan bahan terdedah yang terang di bawahnya.
ESA / Rosetta / MPS untuk OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA; F. Scholten & F. Preusker

Apa yang menarik perhatian para pemerhati adalah pelbagai serpihan yang terdapat dalam tanah runtuh, yang terdiri daripada saiz antara 3 hingga 10 meter. Ini konsisten dengan pengagihan zarah yang dilihat di sepanjang permukaan asing Komet 67P.

Variasi pemanasan harian terjadi di atas permukaan komet, memuncak ketika berputar sekali setiap 12 jam, tetapi keruntuhan Aswan terjadi pada waktu malam. Jelas, penyelidik tidak lama lagi menyedari, variasi musim dalam suhu memainkan peranan juga. Fraktur ini boleh menembus jauh ke dalam lapisan kaya yang tidak menentu, yang mempromosikan kesan kumulatif yang melemahkan permukaan tebing. Perlu diingat juga, bahawa graviti permukaan sesuatu komet sangat lemah, menjadikan tanah runtuh sebagai satu gerakan perlahan.

"Adalah sukar untuk mengaitkan perubahan dengan perubahan tertentu, kerana kami tidak mempunyai liputan berterusan komet, dan kami berada di pelbagai jarak dari nukleus semasa misi, " kata Taylor. "Bagaimanapun, kami telah dapat mengeksport skala besar ke kawasan-kawasan tertentu dan membuat kesimpulan bahawa terdapat hubungan antara mereka, contoh yang baik adalah tebing Aswan."

Kemunculan komet tidak biasa, tetapi tidak dapat diramalkan oleh alam semula jadi. Kami telah melihat kemunculan dari komet berkala seperti 103 / P Hartley 2, yang dilawati oleh misi EPOXI (dahulunya Deep Impact) NASA pada tahun 2010. Komet 17P / Holmes memberikan kemunculan comet yang hebat untuk ahli astronomi amatur pada tahun 2007, dan kini Comet mencerahkan 41P / Tuttle-Giacobini-Kresák terdedah kepada sejarah yang hampir sama dengan perihelion minggu depan pada 12 April. Menariknya, radar Arecibo juga baru-baru ini memberi kami komet dua-lobed yang lain, serupa dengan Comet 67P, bulan lepas: 45P / Honda-Mrkos-Pajdušáková kerana ia melewati 0.08 unit astronomi (AU) dari Bumi.

Gif putaran dari Comet 45P yang dicat oleh radar Arecibo ketika ia terbang oleh Bumi. Perhatikan struktur berbobot berkembar, mengingatkan Komet 67P.
USRA

Mengeluh pada komet berkala berbeza dari pertama kali, pengunjung jangka panjang ke sistem solar dalaman? Malangnya, ini masih menjadi persoalan yang sukar untuk dijawab dengan dua sebab: pertama, komet jangka masa panjang (mereka yang mempunyai tempoh lebih daripada 200 tahun) muncul dengan notis yang terlalu kecil untuk melancarkan misi angkasa. Kedua, komet jangka panjang memasuki sistem solar dalaman adalah pemacu yang relatif cepat, yang memerlukan banyak tenaga dari segi perubahan halaju (dikenali sebagai Delta V) untuk dicapai.

Kajian ini juga merupakan contoh yang baik bagaimana ahli sains terus menganalisis data dari Rosetta lama selepas kematiannya tahun lepas.

Kisah Komet 67P. . . Akan bersambung

Misi Rosetta telah menyampaikan bonanza sains yang luar biasa, dengan data yang akan menjadikan para saintis planet sibuk selama bertahun-tahun yang akan datang. Rosetta dapat menjejaki perubahan jangka panjang apabila komet itu menghampiri perihelion pada 13 Ogos 2015, dan mampu mencirikan komposisi dan interaksi dengan angin suria. Rosetta mendedahkan bahawa nisbah deuterium-ke-air pada Comet 67P jauh berbeza daripada yang kita lihat di sini di Bumi. Temuan ini adalah pemogokan terhadap idea bahawa laut primordial Bumi disampaikan oleh komet. Rosetta juga mencatat kelajuan putaran komet sepanjang perihelion sebanyak 21 minit dari 12.4 hingga 12 jam, kemungkinan besar untuk melepaskan gas.

Perubahan yang dilihat pada permukaan komet menyediakan para penyelidik dengan sebelum dan selepas "pistol merokok" untuk melihat mekanisme pencetus yang mungkin untuk meletupkan komet.

Perubahan serupa dilihat pada tahun 2015 hingga 2016 menunjukkan pergerakan berani bersaiz trak (ditembak) di rantau Anuket dari Comet 67P.
ESA / Rosetta / MPS untuk OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA

"Sukar untuk meramalkan apa yang akan ditemui, tetapi apabila kami mengakhiri operasi, kebanyakan pasukan hanya melihat sekitar 5 hingga 10% data mereka, " kata Taylor. "Sekarang, saintis memfokuskan pada lebih banyak data, dan mereka dapat melihat set data komet secara keseluruhan."

Walaupun Rosetta diam pada bulan September, 30 2016, kerana ia datang untuk berehat di Komet 67P, kajian ini menunjukkan bahawa kita akan menikmati hasil sains daripada buah-buahan buruhnya untuk tahun yang akan datang.