Kometen 67P / C-G kan være bittesmå bare 4 km over, men dens mangfoldige landskap og prosesser som former dem forbløffende. Å si at naturen pakker mye i små pakker er en underdrivelse.
I nylig utgitte bilder tatt av Rosettas høyoppløselig OSIRISvitenskapskamera, virker kometen nesten levende. Sollys skinner av isete steinblokker og pankaker synkehull sprenger geysirer av støv i komaet rundt.
Mer enn hundre lapper med vann is noen få meter til å prikke kometens overflate ifølge en ny studie nettopp publisert i tidsskriftet. Astronomi og astrofysikk.Fra tidligere studier og målinger har vi kjent at kometer er rike på is. Når de blir varmet av sola, fordamper isen og fører bort innebygde støvpartikler som danner kometens atmosfære eller koma og gir den et uklar utseende.
Ikke alt det fine pulveret forlater kometen. Noen legger seg tilbake til overflaten, dekker isen og sverter kjernen. Dette forklarer hvorfor alle kometene vi har sett på nært hold er svartere enn kull til tross for at de er laget av materiale som er så lyst som snø.
Forskere har identifisert 120 regioner på overflaten av Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko som er opptil ti ganger lysere enn den gjennomsnittlige lysstyrken på overflaten. Noen er steinblokker, mens andre danner klynger av lyse flekker. Sett i høy oppløsning ser det ut til at mange er steinblokker med iseksponering på overflatene; klyngene er ofte funnet ved bunnen av overhengende klipper og kom sannsynligvis dit da klippeveggene kollapset, og sendte et snøskred med isete steiner nedover og utsatte frisk is som ikke var dekket av mørkt støv.
Mer spennende er de isolerte steinblokker som finnes her og der som ser ut til å ikke ha noe forhold til det omkringliggende terrenget. Forskere tror de ankom George Jetson-stilen da de ble sprøytet fra kometens overflate av den eksplosive fordampningen av is bare for senere å lande på et nytt sted. Kometens ekstremt lave tyngdekraft gjør dette mulig. La det bildet marinere i hodet ditt et øyeblikk.
Alle isglitrende steinblokker som hittil ble sett, ble funnet i skyggefulle regioner som ikke var utsatt for sollys, og ingen forandringer ble observert i utseendet over en måneds observasjonsverd.
"Vannis er den mest sannsynlige forklaringen på forekomsten og egenskapene til disse funksjonene," sier Antoine Pommerol ved University of Bern og hovedforfatter av studien.
Hvordan vet vi at det er vannis og ikke CO2 eller annen form for is? Lett. Da observasjonene ble gjort, ville vannisen ha fordampet med en hastighet på 1 mm per time solbelysning. Derimot ville karbonmonoksid eller karbondioksid, som har mye lavere frysepunkter, raskt sublimert i sollys. Vannis fordamper mye saktere i sammenligning.
Lab-tester med is blandet med forskjellige mineraler under simulert sollys avdekket at det bare tok noen timers sublimering å produsere et støvlag bare noen få millimeter tykt. Men det var nok til å skjule ethvert tegn på is. De fant også ut at små støvbiter noen ganger ville bryte bort for å eksponere frisk is under.
"Et 1 mm tykt lag med mørkt støv er tilstrekkelig til å skjule lagene under for optiske instrumenter," bekrefter Holger Sierks, OSIRIS hovedetterforsker ved Max Planck Institute for Solar System Research.
Da ser det ut til at overflaten til Comet 67P stort sett er dekket av mørkt støv med små eksponeringer av frisk is som følge av endringer i landskapet som smuldrende klipper og kastekast fra jetaktivitet. Når kometen nærmer seg perihelion, vil noe av den isen bli utsatt for sollys mens nye flekker kan vises. Du, jeg og Rosetta-teamet kan ikke vente med å se endringene.
Noen gang lurt på hvordan en komet får sine jetfly? I en annen ny studie som dukker opp i vitenskapstidsskriftet Natur, rapporterer et team av forskere at 18 aktive groper eller synkehull er identifisert på kometens nordlige halvkule. Disse omtrent sirkulære hullene ser ut til å være kilden til de elegante jetflyene som de som er sett på bildet over. Grovene varierer i størrelse fra rundt 100 til 1000 fot (30-100 meter) over med dybder opp til 690 fot (210 meter). For første gang noensinne kan individuelle jetfly spores tilbake til spesifikke groper.
I spesielt behandlede bilder kan materiale sees strømme fra innsiden av pitvegger som snøsprengning fra en snøfremstillingsmaskin. Utrolig!
”Vi ser jetfly som kommer fra de oppsprukkede områdene på veggene inne i gropene. Disse bruddene gjør at flyktige stoffer som er fanget under overflaten lettere kan varmes opp og deretter slippe ut i verdensrommet, sier Jean-Baptiste Vincent fra Max Planck Institute for Solar System Research, hovedforfatter av studien.
I likhet med måten sinkhull formes på jorden, mener forskere at groper dannes når taket i et underjordisk hulrom blir for tynt til å støtte sin egen vekt. Med ingenting nedenfor for å holde den på plass, kollapser den, og utsetter frisk is under som raskt fordamper. Det kommer ut av hullet og danner en kollimert stråle av støv og gass.
Forfatterens forfattere foreslår tre måter det skal dannes groper på:
* Kometen kan inneholde tomrom som har vært der siden dens dannelse. Kollaps kan utløses ved enten å fordampe is eller seismisk risting når steinblokker kastet ut et annet sted på kometen land tilbake på overflaten.
* Direkte sublimering av lommer med flyktige (lettere dampede) is som karbondioksid og karbonmonoksid under overflaten når sollys varmer det mørke overflatestøvet, og overfører varmen under.
* Energi frigjort av vannis som endrer sin fysiske tilstand fra amorf til sin normale krystallinske form og stimulerer sublimasjonen av de omkringliggende mer flyktige karbondioksid- og karbonmonoksyd-isene.
Forskerne tror de kan bruke utseendet til synkehullene for å aldersdato forskjellige deler av kometens overflate - jo flere groper det er i et område, jo yngre og mindre bearbeidet er overflaten. De peker på 67P / C-Gs sørlige halvkule som mottar mer energi fra solen enn nord og i det minste foreløpig, viser ingen grovstrukturer.
De mest aktive gropene har bratte sider, mens de minste viser mykgjorte konturer og er fylt med støv. Det er til og med mulig at en delvis kollaps kan være årsaken til sporadiske utbrudd når en komet plutselig lyser og forstørres sett fra jorden. Rosetta observerte nettopp et slikt utbrudd siste april. Og disse hullene kan virkelig sparke ut støvet! Det anslås at en typisk full pit kollaps frigjør en milliard kilo materiale.
Med Rosetta i god helse og perihelion fremover fremover, ligger store ting foran. Kanskje vi vil være vitne til en ny kollaps i synkehullet, et iskalt skred eller til og med levende steinblokker!
kilder: 1, 2
