Powierzchnia komety zmienia się na naszych oczach

2-cometsurface

W miesiącach prowadzących do przejścia przez kometę 67P/Churyumov-Gerasimenko przez peryhelium, naukowcy z zespołu misji Rosetta zaobserwowali dramatyczne i gwałtowne zmiany powierzchni komety w rejonie Imhotep. Wyniki swoich obserwacji opublikowali w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics.

Od momentu dotarcia do komety 67P/C-G w sierpniu 2014 roku, sonda Rosetta zaoobserwowała wzrost aktywności komety ogrzewanej wskutek zbliżania się jej do Słońca. Ogólny wzrost wypływów gazu i pyłu spowodowany był pojawieniem się dżetów oraz gwałtownych wybuchów w ostatnich tygodniach przed przejściem przez peryhelium – najbliższy Słońcu punkt na orbicie komety (13 sierpnia 2015 r.).

Jednak w czerwcu 2015 roku, zaledwie dwa miesiące przed peryhelium, naukowcy z misji Rosetta zaczęli zauważać istotne zmiany na powierzchni jądra komety. Te zmiany widoczne były w Imhotep – rejonie charakteryzującym się gładkim terenem pokrytym zarówno drobnym materiałem jak i dużymi głazami.

„Uważnie monitorujemy region Imhotep od sierpnia 2014 roku, ale do maja 2015 roku nie wykryliśmy żadnych zmian w skali nawet 10 cm/piksel,” powiedział Olivier Groussin, astronom z Laboratoire d’Astrophysique w Marsylii (Francja), badacz zespołu OSIRIS oraz główny autor artykułu.

„Jednak pewnego ranka zauważyliśmy coś nowego: powierzchnia Imhotep zaczęła się istotnie zmieniać. Te zmiany trwały przez dłuższy czas.”

Pierwsze ślady nowego, prawie okrągłego kształtu w rejonie Imhotep zauważono na zdjęciu wykonanym kamerą wąskokątną OSIRIS w dniu 3 czerwca. Kolejne zdjęcia wykonane w czerwcu pokazywały co raz większe rozmiary tego obrysu. Chwilę potem pojawił się drugi okrągły zarys. 2 lipca miały one już średnicę 220 m i 140 m.

3-cometsurface

Do momentu wykonania ostatniego zdjęcia w dniu 11 lipca, wszystkie trzy kształty połączyły się w jeden większy, a obok nich pojawiły się dwa nowe.

„Te spektakularne zmiany pojawiały się bardzo szybko. Krawędzie zarysów rozciągąły się w tempie kilkudziesięciu centymetrów na godzinę. To świadczy o złożoności zachodzących tam procesów fizycznych,” dodaje Olivier.

5-cometsurface

Sublimacja materiałów lotnych to ważny czynnik bowiem kolorowe zdjecia tego regionu ujawniają sygnatury odsłoniętego lodu na niektórych fragmentach krawędzi. Gwałtowne tempo wzrostu niemniej jednak było zaskoczeniem dla naukowców: modele sublimacji napędzanej promieniowaniem słonecznym przewidywało tempo erozji na kilka centymetrów na godzinę. Stąd też naukowcy uważają, że do wytłumaczenia obserwacji konieczne jest uwzględnienie dodatkowych mechanizmów.

4-cometsurface

Proste wytłumaczenie sugeruje, że materiał na powierzchni komety jest bardzo słaby i umożliwia szybką erozję, lecz możliwe jest także, że krystalizacja amorficznego lodu lub destabilizacja tzw. klatratów mogą uwalniać energię a tym samym napędzać zwiększanie się rozmiarów tych obiektów.

Erozji może towarzyszyć zwiększone tempo uwalniania gazów, m.in. H2O, CO2 czy CO. Naukowcy szukali także w zdjęciach z kamery OSIRIS dowodów zwiększonego tempa unoszenia pyłu z Imhotep wraz z ewolucją morfologii powierzchni jednak nie znaleźli na to dowodów.

2-cometsurface

Choć mało prawdopodobnym wydaje się, żeby wiele małych (o rozmiarach rzędu mikronów) ziaren pyłu zostało uwolnionych podczas powstawania i powiększania się obiektów, możliwe, że ta sama masa została uwolniona w mniejszej liczbie większych (o rozmiarach rzędu milimetrów) ziaren, które odbijałyby mniej światła i byłyby trudniejsze do wykrycia przez OSIRIS.

Co więcej, znaczna część uwolnionego pyłu mogła natychmiast opadać z powrotem na powierzchnię, zbierając się u podstawy rozszerzających się krawędzi.

3-cometsurface

Mimo, że naukowcy początkowo byli zaskoczeni tak istotnymi zmianami na gładkiej powierzchni regionu Imhotep, lokalizacja tego regionu w pobliżu równika komety sprawia, że otrzymuje on znaczne ilości promieniowania słonecznego.

„Czekamy na połączenie naszych obserwacji z instrumentu OSIRIS z danymi zebranymi przez inne instrumenty na pokładzie sondy Rosetta. Być może wtedy dowiemy się więcej o pochodzeniu tych interesujących obiektów,” kończy Olivier.

Źródło: ESA

Więcej informacji: