NASA: n tiedeinstrumentti, joka lentäi Euroopan avaruusjärjestön (ESA) Rosetta-avaruusaluksella, on tehnyt erittäin yllättävän löytön - nimittäin komeetan pinnasta kiertävien vesi- ja hiilidioksidimolekyylien molekyylisen hajotusmekanismin komeetan 67P / Churyumov ilmakehään. Gerasimenkon aiheuttavat ”pinnan lähellä olevat elektronit”.
Komeetomassan päästöihin liittyvät yllättävät tulokset tulivat mittauksista, jotka NASA rahoitti Alice-instrumentin koettimilla, ja se saa tutkijat harkitsemaan täysin sitä, mitä me tiedämme vaeltavista kappaleista, instrumenttitieteellisen ryhmän mukaan.
"Löytämämme löytö on melko odottamatonta", sanoi Alice-instrumentin päätutkija Alan Stern Southwest Research Institute (SwRI): ssa Boulderissa, Coloradossa, lausunnossa.
”Se osoittaa meille arvon käydä komeetoissa tarkkailemaan niitä läheltä, koska tätä löytöä ei yksinkertaisesti voinut tehdä maasta tai maan kiertoradalta minkään olemassa olevan tai suunnitellun observatorion kanssa. Ja se muuttaa pohjimmiltaan tietämystämme komeetoista. "
Nizzan ja ESA: n lausuntojen mukaan Aiceonomy and Astrophysics -lehti on hyväksynyt julkaisun, joka raportoi Alice-havainnoista.
Alice on spektrografi, joka keskittyy ultraviolettisäteilyn aallonpituuskaistan tunnistamiseen ja on ensimmäinen laatuaan oleva laite, joka toimii komeetalla.
Tähän asti oli ajateltu, että auringon fotonit aiheuttivat molekyylin hajoamisen, joukkue kertoi.
Hiilidioksidi ja vesi vapautuvat ytimestä ja virityshajoaminen tapahtuu tuskin puoli mailia komeetan ytimen yläpuolella.
”Havaittujen atomipäästöjen suhteellisten intensiteettien analysointi antoi Alice-tiederyhmälle mahdollisuuden määrittää, että laite havaitsi suoraan veden ja hiilidioksidin“ emo ”molekyylejä, joita elektronit hajottivat välittömässä läheisyydessä, noin kuusi kymmenesosaa mailin (yhden kilometrin) päässä komeetan ytimestä. ”
Viritysmekanismi on kuvattu yksityiskohtaisesti alla olevassa kuvassa.
"Rakojen päästöjen paikallinen vaihtelu osoittaa, että viritys tapahtuu muutaman sadan metrin päässä pinnasta ja kaasun ja pölyn muodostuminen korreloi", väittää Astronomy and Astrophysics -lehti.
Tiedot osoittavat, että vesi- ja CO2-molekyylit hajoavat kaksivaiheisella prosessilla.
”Ensinnäkin, auringosta tuleva ultraviolettifotoni osuu komeetan koomassa olevaan vesimolekyyliin ja ionisoi sitä, koputtaen energisen elektronin. Tämä elektroni osuu sitten toiseen vesimolekyyliin koomassa, hajottaen sen toisistaan kahdeksi vetyatomiksi ja yhdeksi happeaksi, ja aktivoi ne prosessissa. Nämä atomit lähettävät sitten ultraviolettivaloa, jonka Alice havaitsee ominaisilla aallonpituuksilla. "
"Samoin hiilidioksidimolekyylin sisältävän elektronin vaikutus johtaa sen hajoamiseen atomiin ja havaittuihin hiilidioksidipäästöihin."
Yli 6,4 miljardin kilometrin (4 miljardia mailia) kestäneen vuosikymmenen pitkän jahdan jälkeen ESAn Rosetta-avaruusalus saapui poikkileimattuun komeetta 67P / Churyumov-Gerasimenkoon 6. elokuuta 2014 historian ensimmäiseksi yrittämiseksi kiertää komeetta pitkäaikaista tutkimusta varten.
Siitä lähtien Rosetta käytti Philaen laskualusta saavuttaakseen historian ensimmäisen komeetanytimen kosketuspaikan. Se on myös kiertänyt komeetta yli 10 kuukauden tarkan tarkkailun seurauksena, toisinaan jopa 8 kilometrin päähän. Se on varustettu 11-sarjaisella instrumentilla komeetan luonnon ja ympäristön kaikkien puolien analysoimiseksi.
Komeetta 67P on yhä aktiivisempi, kun se kiertää lähemmäksi ja lähemmäksi aurinkoa seuraavan kahden kuukauden aikana. Pari saavuttaa perihelionin 13. elokuuta 2015 186 miljoonan kilometrin etäisyydellä Auringosta, Maan ja Marsin kiertoratojen välissä.
Alice työskentelee tutkimalla komeetan lähettämää valoa ymmärtää komeetan ilmakehän kemia tai kooma ja määrittää kemiallinen koostumus kauko-ultraviolettipektrometrillä.
Alice-mittausten mukaan komeetan ilmakehän koomassa oleva vesi ja hiilidioksidi ovat peräisin pintaan purkautuvista plumeista.
"Se on samanlainen kuin ne, jotka Hubble-avaruusteleskooppi löysi Jupiterin kuulla Europa, paitsi että komeetan elektroneja tuotetaan auringonsäteilyllä, kun taas Euroopan elektronit tulevat Jupiterin magnetosfääristä", kertoi Alice-yhteistyöjohtaja Paul Feldman. -tutkija Johns Hopkins -yliopistosta Baltimoressa, Marylandissa, julkilausumassa.
Muut Rosetta-aluksella olevat instrumentit, mukaan lukien MIRO, ROSINA ja VIRTIS, jotka tutkivat kooman ainesosien suhteellista määrää, vahvistavat Alice-havainnot.
"Nämä Alice'n varhaiset tulokset osoittavat, kuinka tärkeää on tutkia komeetta eri aallonpituuksilla ja erilaisilla tekniikoilla komeettaympäristön eri näkökohtien tutkimiseksi", sanoo ESAn Rosetta-projektin tutkija Matt Taylor lausunnossa.
”Tarkkailemme aktiivisesti komeetan kehitystä, kun se siirtyy lähemmäksi aurinkoa kiertoradallaan kohti perhelionia elokuussa, näemme kuinka plummit aktivoituvat auringon lämmityksen takia ja tutkimme komeetan vuorovaikutuksen auringon tuulen kanssa. ”
Pysy ajan tasalla Kenin jatkuvista maapallo- ja planeettatieteistä sekä ihmisten avaruuslentouutisista.
