Комета, рожденная из столкновения
Слоистая структура кометы обнаруживается на снимках очень высокого разрешения (10 см на пиксель)
Космический зонд Rosetta, ставший первым в истории человечества аппаратом, вышедшим на орбиту кометы, поставляет на Землю уникальные данные о различных аспектах жизни и особенностях строения кометы 67Р/Чурюмова-Герасименко. Одним из первых удивительных открытий, представших перед глазами ученых в июле 2014 года, стала необычная форма кометы. Вопреки ожиданиям, первые приближенные снимки кометы показали, что ее форма заметно отличается от шара и скорее напоминает гантель, плод арахиса или резиновую уточку.
… приближенные снимки кометы показали, что ее форма заметно отличается от шара и скорее напоминает гантель, плод арахиса или резиновую уточку …
3D-модель расположения слоев кометы демонстрирует две ее независимые части
Загадка необычного строения кометы вызвала многочисленные споры ученых, мнение которых сводилось к двум взаимоисключающим точкам зрения относительно источника возникновения неправильной формы небесного тела. Одни ученые склонялись к тому, что свою форму комета приобрела в результате эрозии ее центральной части, в то время как другие выступали за то, что комета представляет собой результат столкновения двух независимых друг от друга небесных тел.
… загадка необычного строения кометы вызвала многочисленные споры ученых …
Согласно исследованию группы европейских, американских и китайских ученых, результаты которого в конце сентября 2015 года были опубликованы в журнале Nature, правы оказались исследователи, выступавшие за теорию "слияния" двух небесных тел, породивших комету. Анализируя снимки кометы Чурюмова-Герасименко, сделанные объективом OSIRIS на зонде Rosetta c 6 августа 2014 года по 17 марта 2015 года, ученые смогли найти более убедительные доводы в пользу столкновения, чем приводились в предшествующих исследованиях их коллег.
… структура кометы – в основном, слоистая, и ее можно сравнить с двумя луковицами …
Визуализация гравитационной модели кометы с двумя независимыми центрами тяжести Иллюстрация: ESA
Итальянский планетолог Маттео Массирони (Matteo Massironi), выступивший главным автором вышеупомянутой статьи, поясняет ход рассуждений ученых примерно так: как видно из снимков высокого разрешения, структура кометы – в основном, слоистая, и ее можно сравнить с двумя луковицами, которые вначале росли независимо друг от друга, после чего "склеились". В пользу слияния двух независимых небесных тел, сформировавших комету, говорит и сравнительный анализ нескольких вариантов гравитационной модели кометы. Ученые исходили из того, что слои кометы должны быть расположены перпендикулярно центру ее тяжести, и сравнили две модели кометы – одну с центром тяжести примерно в области "шеи" уточки и другую, с двумя отдельными центрами тяжести. Ближе к перпендикулярному расположение слоев кометы оказалось во второй модели, что позволило ученым подтвердить гипотезу о происхождении кометы из столкновения.
… ученые моделировали столкновения виртуальных комет пытаясь получить в результате "склейки" новые небесные тела …
Снимок кометы Чурюмова-Герасименко 7 июля 2015 года Фото: ESA
К выводам, подтверждающим происхождение кометы из двух независимых друг от друга частей, пришли ранее ученые из Швейцарии и США, проводившие независимое исследование столкновений небольших комет в виртуальной Солнечной системе. Ученые моделировали столкновения виртуальных комет размером до 1 км, изменяли их скорость и химический состав, пытаясь получить в результате "склейки" новые небесные тела, схожие по форме и слоистой структуре с кометой Чурюмова-Герасименко.
… "фатальной" оказывалась вторая встреча комет, после которой в результате деформации и склеивания они становились неразлучными …
Согласно расчетам планетологов, похожие на уточку или гантель небесные тела получались в результате столкновения двух комет, двигавшихся навстречу друг другу со скоростью пешехода – около 1,5 м/сек. При этом, после первой встречи будущие части одной кометы разлетались, а на поверхности большего небесного тела возникало небольшое возвышение, становившееся впоследствии соединительным элементом между частями новой кометы. "Фатальной" оказывалась вторая встреча комет, после которой в результате деформации и склеивания они становились неразлучными и продолжали свое путешествие уже как единое небесное тело.
Интерес к изучению комет связан с гипотезой о том, что они сыграли важную или даже ключевую роль в появлении жизни на нашей планете. Ученые предполагают, что эти небесные тела, с давних времен привлекавшие внимание людей, могли доставить на Землю молекулы воды и органические соединения. Повышенный интерес к миссии космического модуля Rosetta, ставшего первым искусственным спутником кометы, побудил Европейское космическое агентство (ЕКА) продлить изучение кометы Чурюмова-Герасименко на 9 месяцев (до сентября 2016 года). В это время ученые планируют изучить неосвещенную Солнцем сторону кометы, а также собрать на ней образцы пыли и газа.
А. Астапенкова
Сопутствующие линки:
- Статья в журнале Nature, посвященная исследованию
- Статья американских и швейцарских ученых в журнале Science