Et vitenskapelig instrument fra NASA som flyr om bord i Det europeiske romfartsorganets (ESA) Rosetta romskip har gjort et veldig overraskende funn - nemlig at den molekylære nedbrytningsmekanismen til "vann og karbondioksydmolekyler som spyr fra kometens overflate" inn i atmosfæren til kometen 67P / Churyumov- Gerasimenko er forårsaket av "elektroner nær overflaten."
De overraskende resultatene knyttet til utslippet av komet koma kom fra målinger samlet av sonderne som NASA finansierte Alice instrument og forårsaker forskere til å tenke nytt om hva vi vet om de vandrende kroppene, ifølge instrumentets vitenskapsteam.
"Oppdagelsen vi rapporterer er ganske uventet," sa Alan Stern, hovedetterforsker for Alice-instrumentet ved Southwest Research Institute (SwRI) i Boulder, Colorado, i en uttalelse.
”Det viser oss verdien av å gå til kometer for å observere dem på nært hold, siden denne oppdagelsen ganske enkelt ikke kunne ha blitt gjort fra Jorden eller Jordens bane med noe eksisterende eller planlagt observatorium. Og det er grunnleggende transformasjon av kunnskapen vår om kometer. ”
Et papir som rapporterer om Alice-funnene, er blitt akseptert for publisering av tidsskriftet Astronomy and Astrophysics, ifølge uttalelser fra NASA og ESA.
Alice er en spektrograf som fokuserer på å føle det langt ultrafiolette bølgelengdebåndet og er det første instrumentet i sitt slag som opererer ved en komet.
Til nå hadde man trodd at fotoner fra solen var ansvarlige for å forårsake molekylær sammenbrudd, sa teamet.
Karbondioksid og vann frigjøres fra kjernen og eksitasjonsoppdelingen skjer knapt en halv kilometer over kometens kjerne.
"Analyse av de relative intensitetene av observerte atomutslipp tillot Alice science-teamet å bestemme instrumentet og observerte direkte" foreldre "-molekyler av vann og karbondioksid som ble brutt opp av elektroner i umiddelbar nærhet, omtrent seks tideler av en kilometer (fra en kilometer) fra kometens kjerne. ”
Excitasjonsmekanismen er detaljert på grafikken nedenfor.
"Den romlige variasjonen av utslippene langs spalten indikerer at eksitasjonen skjer innen noen få hundre meter fra overflaten og at gass- og støvproduksjonen er korrelert," ifølge tidsskriftet Astronomy and Astrophysics.
Dataene viser at vann- og CO2-molekylene brytes opp via en totrinns prosess.
Først treffer et ultrafiolett foton fra solen et vannmolekyl i kometens koma og ioniserer det, og slår ut et energisk elektron. Dette elektronet treffer deretter et annet vannmolekyl i koma, bryter det fra hverandre i to hydrogenatomer og ett oksygen, og gir dem energi i prosessen. Disse atomene avgir deretter ultrafiolett lys som blir oppdaget ved karakteristiske bølgelengder av Alice. ”
"Tilsvarende er det virkningen av et elektron med et karbondioksydmolekyl som resulterer i at det oppbrytes til atomer og de observerte karbonutslippene."
Etter et tiår langt jakt på over 6,4 milliarder kilometer, ankom ESAs Rosetta-romfartøy den pokkemerkede kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko 6. august 2014 for historiens første forsøk på å kretse en komet for langvarig studie.
Siden den gang distribuerte Rosetta landingshåndverket Philae for å oppnå historiens første touchdown noensinne på en kometkjerne. Den har også gått i bane rundt kometen i over 10 måneder med nær observasjon, og kommer til tider så langt som 8 kilometer. Den er utstyrt med en suite 11 instrumenter for å analysere alle fasetter av kometens natur og miljø.
Comet 67P blir fortsatt mer og mer aktiv når den går i bane nærmere og nærmere solen de neste to månedene. Paret når perihelion 13. august 2015 i en avstand på 186 millioner km fra solen, mellom banene på Jorden og Mars.
Alice arbeider ved å undersøke lys som sendes ut fra kometen for å forstå kjemien i kometens atmosfære, eller koma og bestemme den kjemiske sammensetningen med den langt ultrafiolette spektrografen.
I følge målingene fra Alice, kommer vannet og karbondioksid i kometens atmosfæriske koma fra plumes som bryter ut fra overflaten.
"Det ligner dem som Hubble-romteleskopet oppdaget på Jupiters måne Europa, med unntak av at elektronene ved kometen er produsert av solstråling, mens elektronene i Europa kommer fra Jupiters magnetosfære," sa Paul Feldman, en Alice co -etterforsker fra Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland, i en uttalelse.
Andre instrumenter ombord Rosetta, inkludert MIRO, ROSINA og VIRTIS, som studerer relative mengder av komabestanddeler, bekrefter Alice-funnene.
"Disse tidlige resultatene fra Alice viser hvor viktig det er å studere en komet på forskjellige bølgelengder og med forskjellige teknikker, for å undersøke ulike aspekter av kometmiljøet," sier ESAs Rosetta-prosjektforsker Matt Taylor, i en uttalelse.
”Vi ser aktivt på hvordan kometen utvikler seg når den beveger seg nærmere solen langs sin bane mot perihelion i august, og ser hvordan loddene blir mer aktive på grunn av solvarme, og studerer effekten av kometenes interaksjon med solvinden. ”
Hold deg oppdatert her om Ken fortsetter om nyheter om jord- og planetarvitenskap og menneskelig romfart.
