Недавние исследования, в которых анализировались данные миссии Розетты, изучают процесс формирования странной формы кометы и тщательно проверяют различные долгосрочные изменения в ее структуре (например, обвал скалы).
В начале миссии Розеттского космического зонда, которую Европейское космическое агентство начало отправило для проверки кометы 67P/Чурюмова-Герасименко (в составе Юпитера), исследователи были заинтригованы формой. Ее двухлепестковая структура заставляла некоторых людей шутить, что в космосе плавает резиновая уточка.
С тех пор многие ученые пытались понять, каким образом сформировалась такое странное очертание. Новое исследование предлагает две возможности: комета возникла из двух частей, слившихся вместе, или же она была вырезана из одного тела. Каким бы ни было событие, это должно было произойти на ранней стадии формирования Солнечной системы.
«У нас есть доказательства того, что обе причины (столкновение или резьба) произошли в ранней Солнечной системе. Но сегодня, конечно, количество маленьких тел настолько незначительное и разбавленное, что мы не наблюдаем заметных столкновений», – сказал Джонатан Лунин, профессор физических наук из Корнельского университета.
Исследование возглавил Оливье Мусис – профессор астрофизики и член университетского института Франции.
Исследование Мусиса было опубликовано незадолго до появления новых результатов, показывающих изменения в 67P, когда комета приблизилась к Солнцу. Доклад, опубликованный в Nature Astronomy, показал, что вскоре после выброса пыли и газа из кометы оторвался кусок скалы.
«Снимки Розетты уже показывали, что обрушение скалы важно для формирования поверхностей комет. Но это конкретное событие добавило отсутствующую связь «до и после» между отрывом, обломками, наблюдаемыми у подножия скалы, и пылевым шлейфом. Это общий механизм, в котором взрывы кометы могут запускаться обрушением материала», – сказал Мэтт Тейлор, ученый проекта Розетта ЕКА.
Считают, что обвал вызван долгосрочными тепловыми изменениями кометы, а не резкой трансформацией температуры, так как событие произошло ночью. В дополнениях к публикации отмечаются различные долгосрочные изменения в структуре кометы. Например, появление и исчезновение ряби, а также скалы.
«Постоянный мониторинг кометы во время прохождения по внутренней Солнечной системе позволил нам не только изучить то, как кометы изменяются при приближении к Солнцу, но и как быстро происходят эти изменения», – сказал Рами Эль-Маарри, отвечающий за второе исследование.
Лунин и Мусис давно изучают солнечную туманность. Это первичная газовая и пыльная среда, присутствующая в ранней солнечной системе, когда наша звезда еще продолжала расти. Чтобы понять, как сформировалась комета 67/Р, авторы постарались изучить ее состав, а затем перенести формирование элементов в условия ранней солнечной системы.
Они сосредоточились на изотопах алюминия-26 и железа-60, отметив, что чем меньше объект, тем легче избавиться от тепла. Они пытались смоделировать тело, которое все еще сохраняло свои летучие вещества в достаточно толстом слое около поверхности.
Авторы обнаружили, что аккреция произошла бы раньше, чем формирование одного большого тела, которое затем было вырезано столкновением. Это объясняется тем, что более крупное тело образуется медленнее и будет содержать больше радиоизотопов на единицу площади поверхности.
В документе не указывается, какой сценарий является более вероятным, но Лунин немного предвзятый в этом вопросе. Данные показывают, что два меньших объекта могли сформироваться уже через миллион лет после образования солнечной системы. Для варианта с более крупным родительским телом понадобится от 4,5 до 7 миллионов лет.
Он привел в пример работу Джулии Кастилло-Роже – ученого Лаборатории реактивного движения НАСА, которая изучала формирование Япета – спутник Сатурна. Основываясь на исследованиях радионуклидов, она предполагает, что он сформировался через 3-5 миллионов лет после появления первых твердых тел в Солнечной системе.
«Если эти луны сформировались в системе Сатурна за такой срок, то трудно поверить, что комете понадобится 6-7 миллионов лет», – сказал Лунин.
Еще одна причина заключается в том, что через некоторое время газ рассеется в солнечной туманности, поэтому трудно оправдать такой большой период ожидания.
Лунин может исследовать больше, но сейчас он работает над миссией «Новые границы», чтобы отправить зонд на Энцелад. Это ледяная луна Сатурна, известная своими извергающимися гейзерами. Полагают, что на ней можно найти микробную жизнь.