Odhalenie prekvapivých objavov kométy Rosettiným Philae Landerom
Pristátie Philae na kométe 67P/Churyumov-Gerasimenko 12. novembra 2014. (Obrazový kredit: ESA / ROSETTA / NAVCAM / SONC / DLR)
Štruktúra, zloženie a evolučná história komét sa začínajú dostávať do centra pozornosti vďaka pozorovaniam prenášaným domov prvou sondou, ktorá kedy pristála na jednom z týchto ľadových predmetov.
12. novembra 2014 Európska vesmírna agentúra Philae lander odpojil sa od svojej materskej lode Rosetta, ktorá dorazila na obežnú dráhu okolo kométy 67P/Churyumov-Gerasimenko o tri mesiace skôr, a špirálovito klesala dole k ľadovému povrchu tuláka.
Historické pristátie však neprebehlo úplne podľa plánu. Philaeho kotviace harpúny nedokázali vystreliť a 220 lb. (100 kilogramov) lander sa odrazil od povrchu 67P, orezal okraj krátera a potom sa odrazil druhýkrát, než sa konečne zastavil takmer dve hodiny po prvom kontakte s povrchom kométy. [ Pozrite si fotografie komét z Rosetty a Philae ]
Philae však otras otriasol a pokračoval v zhromažďovaní údajov so svojou sadou 10 vedeckých nástrojov počas nasledujúcich dvoch plus dní, kým jeho primárna batéria nezomrela a pristávací modul prešiel do hibernácie . (Plán predpokladal, že sa Philae dotkne miesta, kde slnečná energia udrží svoju sekundárnu nabíjateľnú batériu v prevádzke, ale miesto posledného odpočinku bolo zrejme dosť zatienené.)
Dve rekonštrukcie trajektórie pristátia pristávacieho modulu Philae na kométe 67P 12. novembra 2014.(Obrazový kredit: ESA / ESOC / SONC)
Tieto počiatočné pozorovania - ktorých najdôležitejšie body sú uvedené v súbore siedmich článkov, publikovaných dnes (30. júla) online v časopise Science - ukazujú, že Kométa 67P je porézne telo s celkom homogénnym vnútrom, uviedli vedci. Vedci uviedli, že má tiež rozmanitý povrch, na ktorom sa nachádza mnoho rôznych organických molekúl obsahujúcich uhlík.
„Skutočne mi vadí, že mám túto kombináciu komplementárnych výsledkov, ktoré nám súčasne umožňujú„ cítiť “povrch kométy, veľmi lokálne, ako keby sme tam boli, a zároveň získať celkový obraz prostredníctvom zvuku kometárnu vnútornú štruktúru, “povedal pre guesswhozoo.com e -mailom Nicolas Altobelli, úradujúci vedec projektu Rosetta.
'Dôsledky týchto meraní, a najmä pomerne homogénna, veľmi porézna štruktúra interiéru, pomôžu obmedziť modely tvorby planetesimálov v slnečnej hmlovine tým, že lepšie porozumejú akrečným procesom,' dodal Altobelli s odkazom na to, ako planetárne stavebné bloky sa spojili v počiatkoch slnečnej sústavy.
Rôznorodý povrch
Napriek tomu, že dvojitý odraz Philae bezpochyby roztrhal nervy medzi tímom landera, v skutočnosti poskytol určité vedecké výhody. Vedci boli napríklad schopní charakterizovať povrch 67P na počiatočnom aj konečnom mieste dotyku (ktoré sa nazýva Agilkia a Abydos).
Lietadlo Philae Európskej vesmírnej agentúry na vesmírnej lodi Rosetta prinieslo mnoho prekvapivých objavov o kométe 67P od jej historického pristátia v novembri 2014. Tieto objavy komét z Philae nájdete tu.(Obrazový kredit: Karl Tate, infografický umelec)
A ukazuje sa, že tieto dve stránky sú celkom odlišné. Povrch Agilkie je relatívne mäkký, pokrytý vrstvou zrnitého materiálu asi 0,25 metra hlbokého, zatiaľ čo Abydos je oveľa tvrdší.
„Pred pristátím Philae sme verili, že kometárne povrchy môžu byť veľmi mäkké (voľný regolit za nízkej gravitácie). Niektorí kolegovia sa dokonca obávali, že pristávací modul sa pri dotyku môže ponoriť hlboko na povrch, “povedal pre guesswhozoo.com e -mailom projektový manažér Philae Stephan Ulamec z Nemeckého leteckého centra (DLR). 'Aj keď sme si boli vedomí našich obmedzených znalostí, skutočnosť, že niektorý materiál je taký tvrdý a povrch je taký heterogénny, bola skutočne trochu prekvapujúca.' [ Philae's Historic Comet Landing: Complete Coverage ]
Obrázky zachytené kamerou Philae Comet Infrared and Visible Analyzer Camera alebo CIVA zdôrazňujú rozmanitosť a zložitosť povrchu 67P a ukazujú členitý terén balvaný balvanom s rôznymi zrnitosťami a odrazivosťou.
Mäkká „špina“ na povrchu kométy 67P je na niektorých miestach hlboká až 2 metre a na iných neexistuje, naznačujú fotografie zhotovené kamerou Philae ROLIS (Rosetta Lander Imaging System) počas zostupu sondy. Obrázky spoločnosti ROLIS tiež odhaľujú balvan široký asi 5 m (16,5 stôp), ktorý je čiastočne obklopený priehlbinou pripomínajúcou „veterný chvost“, erózny prvok pozorovaný na Zemi a na Marse.
Schéma pristávacieho zariadenia Philae veľkosti práčky.(Obrazový kredit: projekt Lander/DLR/F. Finke)
Vedci z misií našli na kométe širokej 2,5 kilometra (4 kilometre) celkom 17 štruktúr podobných vetrovému chvostu s dĺžkou od 5 do 30 m od 16,5 do 100 stôp. Zdá sa, že tieto vlastnosti sú spôsobené časticami, ktoré zasiahli 67P a obrúsili jeho povrch, uviedli vedci.
Ďalšie merania z viacúčelových senzorov Philae for Surface and Subsurface Science alebo MUPUS odhalili, že denné teploty na povrchu kométy v novembri 2014 sa pohybovali od mínus 226 stupňov Fahrenheita do mínus 298 stupňov Fahrenheita (mínus 143 až mínus 183 stupňov Celzia).
Tieto teploty sú však teraz určite vyššie, pretože 67 P je oveľa bližšie k slnku. Keď Philae vykonal merania, kométa bola asi 3 astronomické jednotky (AU) od zemskej hviezdy. (Jedna AU je vzdialenosť od Zeme k slnku, asi 93 miliónov míľ alebo 150 miliónov km).
Kométa, ktorá obieha okolo Slnka každých 6,4 roka, dosiahne svoj najbližší slnečný prístup, približne 1,24 AU, 13. augusta.
Veľa organiky
Dva rôzne nástroje Philae, známe ako Ptolemy a COSAC (Cometary Sampling and Composition), lovili na kométe 67P a hľadali organické zlúčeniny - stavebné kamene života, ako ho poznáme.
Oba nástroje detegovali veľa zaujímavých molekúl. COSAC napríklad našiel 16 rôznych organických látok, vrátane štyroch (metylizokyanát, acetón, propionaldehyd a acetamid), ktoré neboli nikdy predtým na kométe ani okolo nej viditeľné.
'Ak taký kometárny materiál dopadne na planétu v správnom prostredí, vznikajúci život by ho mohol využiť,' povedal hlavný vyšetrovateľ COSAC Fred Goesmann z Inštitútu Maxa Plancka pre výskum slnečnej sústavy v Nemecku pre guesswhozoo.com prostredníctvom e -mailu.
Ptolemaiove pozorovania tiež odhalili bohatú zmes organických látok spolu s množstvom vody a oxidu uhličitého.
'Myslím si, že pochopenie organických zlúčenín, ktoré sú prítomné v tejto konkrétnej kométe, bude mať obrovské dôsledky pre štúdie o pôvode života,' povedal pre guesswhozoo.com hlavný vyšetrovateľ Ptolemaia Ian Wright z Open University v Spojenom kráľovstve. [ 7 teórií o vzniku života ]
Novo hlásené údaje o Ptolemaiovi boli zhromaždené počas kalibrácie, povedal Wright a dodal, že ďalšie výsledky z tohto zariadenia budú čoskoro zverejnené.
Aj vnútorná štruktúra
Pozorovania Philae nie sú len hlboké. Lander pomocou nástroja Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission (CONSERT) ozvučil aj interiér kométy. Tento prístroj zachytáva signály dlhých vlnových dĺžok prenášané cez 67P obiehajúcou materskou loďou Rosetta.
Údaje CONSERT naznačujú, že „vedúci“ súboru kométa v tvare kačice je vnútorne homogénny v rozsahu niekoľkých desiatok metrov a je extrémne pórovitý, pričom otvorený priestor tvorí 75 až 85 percent jeho objemu, uviedli vedci.
Pozorovania tohto prístroja tiež umožnili tímu pozemských vedcov zúžiť miesto posledného odpočinku Philae na úsek kométy 67P s rozmermi asi 69 stôp široký a 112 stôp dlhý (21 x 34 m). (Tímu sa na fotografiách zachytených Rosettou nepodarilo určiť aktuálnu polohu pristávača.)
Obrázok kométy 67P získanej prístrojom ROLIS na pristávacom zariadení Philae počas zostupu 12. novembra 2014 zo vzdialenosti približne 3 kilometre od povrchu. Obraz má rozlíšenie asi 3 metre na pixel.(Obrazový kredit: ESA / Rosetta / Philae / ROLIS / DLR)
Členovia tímu celkovo uviedli, že merania a fotografie Philae pretvárajú chápanie vedcov o kométach a pomáhajú vydláždiť cestu pre budúce misie k týmto ľadovým zvyškom zo začiatku slnečnej sústavy.
'Philae nám poskytlo jedinečné informácie o povrchových vlastnostiach (a interiéri) kométy, ktoré nebolo možné získať iba z meraní na obežnej dráhe,' povedal Ulamec. 'Dozvedeli sme sa toľko o kométach, že budúce misie sa teraz dajú oveľa lepšie prispôsobiť tomuto náročnému prostrediu.'
Čaká nás viac?
Novo vydané štúdie nie sú nevyhnutne posledným slovom Philae, pretože lander sa v polovici júna zobudil zo zimného spánku.
Komunikácia medzi Philae a jej pracovníkmi tu na Zemi zostáva extrémne fľakatá - k poslednému kontaktu došlo 9. júla - ale misijný tím vkladá nádej že môže čoskoro pristávač opäť rozbehnúť.
'Počúvame a posielame príkazy Philae, vždy, keď máme príležitosť na komunikáciu,' povedal Altobelli.
Napriek tomu povedal, že misijný tím je tiež zaneprázdnený orbitom Rosetta, ktorý teraz študuje, ako sa 67P mení, keď sa blíži k slnku, čo je jeden z hlavných cieľov celkovej misie Rosetta.
Ak sa Philae opäť vráti do akcie okolo najbližšieho slnečného prístupu-známeho tiež ako perihélium-pristátie na zemi s dvojitým odrazom bude pravdepodobne považované za prestrojené požehnanie.
Ak by Philae uviazla na pristátí, „pravdepodobne by to trvalo asi do marca, vtedy by sa kozmická loď príliš zahriala a v podstate zomrela,“ povedal Wright. 'Takže skutočnosť, že ideme až do perihélia, je niečo, čo by sme nikdy nemohli naplánovať.' Ale ešte sa uvidí, či dokážeme toto [komunikačné] spojenie získať späť. “
Sledujte Mike Wall na Twitteri @michaeldwall a Google+ . Nasleduj nás @Spacedotcom , Facebook alebo Google+ . Pôvodne uverejnené dňa guesswhozoo.com .
