فرصة نادرة لفحص طائرة المذنب

في 3 يوليو 2016 ، عندما أرسل Comet 67P طائرة من الغبار إلى الفضاء ، تمكنت جميع الأدوات الخمسة الموجودة على متن مركبة الفضاء Rosetta المدارية من تسجيل الحدث. تُظهر هذه الصورة عمود الغبار الذي نشأ من منطقة إمحوتب على المذنب. الصورة عبر ESA / Rosetta / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA / MPS.

قدم معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي (MPS) في ألمانيا تقريرًا يوم 26 أكتوبر 2017 عن تحليل العلماء لطائرة من الغبار وضعت في مكان ملائم للغاية والتي اندلعت من Comet 67P / Chruyumov-Gerasimenko قبل عام. مرت مركبة روسيتا الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) ، التي كانت تدور حول المذنب في ذلك الوقت ، بامتنان عبر الطائرة وتمكنت من استخدام جميع أدواتها الخمسة لتسجيلها. التحليل اللاحق لهذا منجم ذهب للبيانات من Rosetta اكتمل الآن. قال العلماء إنها كشفت عن عملية أكثر تعقيدًا تقود نفاثات المذنبات أكثر مما كان من المفترض سابقًا.

كان من المعروف أن نفثات المذنبات مدفوعة بتسامي الماء المتجمد ، وهي العملية التي تتحول بها المادة الصلبة إلى غاز دون المرور عبر مرحلة سائلة. ولكن ، بالإضافة إلى ذلك ، قال هؤلاء العلماء:

... مزيد من العمليات تزيد من تفشي المرض. تشمل السيناريوهات المحتملة إطلاق غاز مضغوط مخزّن تحت السطح أو تحويل نوع واحد من المياه المجمدة إلى نوع أكثر حيوية.

تم نشر تحليل طائرة 3 يوليو 2016 من 67P الآن في مجلة نشرة إخبارية شهرية من الجمعية الملكية الفلكية .

قبل مركبة الفضاء Rosetta ، من كان يعرف أن المذنبات يمكن أن تبدو هكذا؟ هذا هو المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko - الملقب Chury - عبر Rosetta.

بفضل Rosetta ، اكتشف الباحثون سابقًا دورة من النشاط ليلا ونهارا على Comet 67P. يستغرق "يوم" المذنب ، أي دورة نهاره (دورة واحدة على محوره) حوالي 12.4 ساعة. أظهرت بيانات من Rosetta أنه مع دوران المذنب ، ومع شروق الشمس وتألقها على كل جزء جديد من المذنب ، تصبح هذه المنطقة على الأرجح تنتج نفاثات. وأوضح بيان من MPS:

عندما تشرق الشمس فوق منطقة إمهوتب في مذنب روزيتا في 3 يوليو 2016 ، كان كل شيء على ما يرام: مع ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض وبدأت في إطلاق الغبار إلى الفضاء ، قاد مسار روزيتا المسبار عبر السحابة مباشرة. في الوقت نفسه ، ركزت رؤية نظام الكاميرا العلمية OSIRIS بشكل دقيق على المنطقة السطحية للمذنب التي نشأت منها النافورة. وتمكن ما مجموعه خمس أدوات على متن المسبار من توثيق الانفجار في الساعات التالية.

وقادت الدراسة جيسيكا أغاروال من MPS. قالت:

كانت هذه ضربة حظ رائعة. من المستحيل التخطيط لشيء مثل هذا.

قبل هذا الحدث ، كانت المركبة الفضائية قادرة على توجيه واحدة من أدواتها - من بعيد - إلى طائرة نفاثة على 67P. قال أغاروال:

من بيانات القياس الشاملة بتاريخ 3 يوليو 2016 ، تمكنا من إعادة بناء التقدم المحرز وخصائص الانفجار كما هو مفصل كما لم يحدث من قبل.

تم رصد عمود الغبار في 3 يوليو 2016 داخل الكآبة المليئة بالجليد بالقرب من الصخرة الكبيرة بالقرب من أسفل هذه الصورة. الصورة عبارة عن مركب زائف اللون ، حيث تبرز البقع الزرقاء الشاحبة وجود وموقع جليد الماء. الصورة عبر ESA / Rosetta / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / MPS.

تمكن الباحثون من رؤية نقطة انطلاق الطائرة كمنطقة دائرية على المذنب ، يبلغ قطرها حوالي 30 قدمًا (10 أمتار) ، وتقع داخل منخفض على سطح المذنب. كما تظهر البيانات ، تحتوي هذه المنطقة على مياه مجمدة على السطح. بشكل عام ، يفترض العلماء أن الغازات المجمدة على سطح المذنبات ، مثل الماء ، مسؤولة عن إنتاج الغبار.

تظهر الدراسة الجديدة ، مع ذلك ، أن تسامي الجليد المائي بحد ذاته لا يمكن أن يفسر حدث 3 يوليو 2016. تم قياس إنتاج الغبار من هذه المنطقة بحوالي 40 رطل في الثانية (18 كيلوغرام في الثانية) ، وبالتالي النفاثة أكثر غبارًا بكثير مما توقعته النماذج التقليدية. وأوضح أغاروال:

يجب أن تكون هناك عملية حيوية إضافية قيد التشغيل ، حيث يجب إطلاق الطاقة من أسفل السطح لدعم العمود.

بيان العلماء بمزيد من التفصيل:

يمكن تصور ، على سبيل المثال ، أنه تحت سطح المذنب توجد تجاويف مملوءة بالغاز المضغوط. عند شروق الشمس ، يبدأ الإشعاع في تسخين السطح المغطي ، وتتطور الشقوق ويهرب الغاز. وفقًا لنظرية أخرى ، تلعب رواسب الجليد غير المتبلور تحت السطح دورًا حاسمًا. في هذا النوع من المياه المجمدة ، لا يتم محاذاة الجزيئات الفردية في هيكل يشبه الشبكة ، كما هو معتاد في حالة الجليد البلوري ، ولكن يتم ترتيبها بطريقة غير منظمة بدرجة أكبر. نظرًا لأن الحالة البلورية مواتية للغاية ، يتم إطلاق الطاقة أثناء الانتقال من الجليد غير المتبلور إلى الثلجي. مدخلات الطاقة من خلال ضوء الشمس يمكن أن تبدأ هذا التحول.

[ومع ذلك] ، بالضبط العملية التي وقعت في 3 يوليو 2016 لا تزال غير واضحة.

قال مات تايلور ، عالم مشروع Rosetta في وكالة الفضاء الأوروبية:

هناك تركيز خاص الآن في مجتمع العلوم Rosetta على البحث عن الجمع بين البيانات من 67P مع النمذجة والمحاكاة ، والعمل المختبري هنا على الأرض ، لمعالجة مسألة ما الذي يدفع هذا النشاط على المذنبات.

إليك صورة مركبة فضائية من طراز Rosetta مع Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko في الخلفية التي التقطتها كاميرا CIVA على متن Philae Lander في 7 سبتمبر 2014. تم فصل المركبة والمذنبة بحوالي 31 ميلًا (50 كم) في ذلك الوقت. تم التقاط إطارين ودمجهما بسبب التباين العالي. الصورة عبر ESA / Rosetta / Philae / CIVA. اقرأ المزيد عن هذه الصورة.

خلاصة القول: نوبات الغبار من المذنبات تظهر دون سابق إنذار. ولكن في 3 يوليو ، 2016 - عندما اندلعت الكوميت 67P بأعمدة من الغبار - تصادف مركبة الفضاء روزيتا التي تدور حولها عبر سحابة الغبار.

عبر معهد ماكس بلانك لدراسات النظام الشمسي