مذنب روزيتا لديه دورة جليد مائية يومية

نفث المواد من المذنب في 7 يوليو 2015. الصورة من ESA / Rosetta / NAVCAM - CC BY-SA IGO 3.0.

نفث المواد من المذنب في 7 يوليو 2015. الصورة من ESA / Rosetta / NAVCAM - CC BY-SA IGO 3.0.


قام العلماء الذين يدرسون البيانات من المركبة الفضائية Rosetta - التي كانت تدور حول المذنب 67P / Churyumov - Gerasimenko منذ أغسطس 2014 - بتحديد منطقة على سطح المذنب يظهر فيها جليد الماء ويختفي بالتزامن مع المذنب.يوم، أو فترة التناوب. أنهمذكرتالنتائج التي توصلوا إليها في 23 سبتمبر 2015 في المجلةطبيعة سجية.

قال فابريزيو كاباشيوني ، وهو الباحث الرئيسي في أداة رئيسية في Rosetta تسمى مطياف التصوير المرئي والأشعة تحت الحمراء والحرارية (VIRTIS) ، فيبيان:


كنا نشك في أن مثل هذه الدورة المائية والجليدية قد تلعب دورًا في المذنبات ، على أساس النماذج النظرية والملاحظات السابقة للمذنبات الأخرى. ولكن الآن ، بفضل المراقبة المكثفة لـ Rosetta عند 67P / Churyumov – Gerasimenko ، لدينا أخيرًا دليل قائم على الملاحظة.

قالت ماريا كريستينا دي سانكتيس ، المؤلف الرئيسي للدراسة ، إنهم يفهمون الآن الآلية التي:

... يغذي سطح المذنب بالجليد الطازج في كل دورة: هذا يبقي المذنب 'على قيد الحياة'.

درس الفريق بيانات VIRTIS المأخوذة في سبتمبر 2014 ، بعد وقت قصير من بدء Rosetta بالدوران حول المذنب وعلى بعد عام تقريبًا من 67P في أغسطس ، 2015 الحضيض ، أو أقرب نقطة إلى الشمس. ركزوا على منطقة مساحتها كيلومتر مربع واحد على 'عنق' المذنب (الجزء الضيق من المذنب ، بين فصين أكبر).




في ذلك الوقت ، كان المذنب على بعد حوالي 300 مليون ميل (500 مليون كيلومتر) من الشمس ، وكانت الرقبة من أكثر المناطق نشاطًا.

المذنبات ، بالطبع ، لها دورة ليل نهار ، تمامًا كما تفعل الأرض تمامًا كما تفعل جميع الأجسام في نظامنا الشمسي. كل جزء من المذنب 67P له فترة من ضوء النهار ، عندما يضيء هذا الجزء من المذنب بشمسنا ، يليه وقت الليل ، عندما يكون ذلك الجزء من المذنب قد انحرف بعيدًا عن منظر الشمس في الفضاء وهو الآن يقع في المذنب. الظل الخاص. يستغرق المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko ما يزيد قليلاً عن 12 ساعة لإكمال دورة كاملة واحدة ، وهذا هو طول دورة الليل والنهار (على عكس 24 ساعة لدوران كامل للأرض).

من Sanctis أوضح:

لقد رأينا التوقيع المنبّه للجليد المائي في أطياف منطقة الدراسة ولكن فقط عندما تم إلقاء أجزاء معينة في الظل.


بالمقابل ، عندما كانت الشمس مشرقة في هذه المناطق ، ذهب الجليد. يشير هذا إلى السلوك الدوري للجليد المائي خلال كل دوران مذنب.

تشير البيانات إلى وجود جليد مائي على السطح وبضعة سنتيمترات تحتهيتصاعد- يتحول من مادة صلبة مباشرة إلى غاز - عندما يضيء بأشعة الشمس. وبحسب البيان:

ثم يتدفق الغاز بعيدًا عن المذنب. ثم ، عندما يدور المذنب وتسقط نفس المنطقة في الظلام ، يبرد السطح بسرعة مرة أخرى.

ومع ذلك ، تظل الطبقات الأساسية دافئة بسبب ضوء الشمس الذي تلقته في الساعات السابقة ، ونتيجة لذلك ، يستمر الجليد المائي الجوفي في التسامي ويجد طريقه إلى السطح من خلال الجزء الداخلي المسامي للمذنب.


ولكن بمجرد أن يصل بخار الماء 'الجوفي' هذا إلى السطح البارد ، فإنه يتجمد مرة أخرى ، ويغطي تلك البقعة من سطح المذنب بطبقة رقيقة من الجليد الطازج.

في النهاية ، عندما تشرق الشمس مرة أخرى فوق هذا الجزء من السطح في اليوم التالي للمذنب ، تكون الجزيئات في الطبقة الجليدية المشكلة حديثًا هي أول جزيئات تتسامي وتتدفق بعيدًا عن المذنب ، لتعيد بدء الدورة.

قال العلماء إنهم مشغولون الآن بتحليل البيانات التي تم جمعها عبر المركبة الفضائية روزيتا خلال العام الماضي ، وخلال هذه الفترة زاد نشاط المذنب بشكل مطرد مع اقتراب المذنب من الشمس.

اجتاحت المذنب 67P / Churyumov-Gerasimenko الأقرب إلى الشمس في مداره الذي يبلغ 6.5 سنوات منذ حوالي شهر ، في 13 أغسطس 2015. لا تزال المركبة الفضائية Rosetta تدور حولها ، ولا تزال ترسل البيانات مرة أخرى ، حيث يتحرك المذنب الآن مرة أخرى نحو الشمس الخارجية النظام.

دورة جليد الماء اليومية على مذنب روزيتا. خلال النهار المحلي للمذنب ، يتصاعد الجليد المائي على بعد بضعة سنتيمترات تحت السطح ويهرب ؛ خلال الليل المحلي للمذنب ، يبرد السطح بسرعة بينما لا تزال الطبقات السفلية دافئة ، لذلك يستمر الجليد المائي الجوفي في التسامي ويجد طريقه إلى السطح ، حيث يتجمد مرة أخرى. في اليوم التالي للمذنب ، يبدأ التسامي مرة أخرى ، بدءًا من الجليد المائي في الطبقة السطحية المشكلة حديثًا.

دورة جليد الماء اليومية على مذنب روزيتا. خلال النهار المحلي للمذنب ، يتسامى الجليد المائي ويحتل سطحه ببضعة سنتيمترات ويهرب ؛ خلال الليل المحلي للمذنب ، يبرد السطح بسرعة بينما لا تزال الطبقات الأساسية دافئة ، لذلك يستمر الجليد المائي الجوفي في التسامي ويجد طريقه إلى السطح ، حيث يتجمد مرة أخرى. في اليوم التالي للمذنب ، يبدأ التسامي مرة أخرى ، بدءًا من الجليد المائي في الطبقة السطحية المشكلة حديثًا.

خلاصة القول: لقد حدد العلماء الذين يدرسون البيانات من المركبة الفضائية روزيتا منطقة على سطح المذنب يظهر فيها الجليد المائي ويختفي بالتزامن مع المذنباتيوم، أو فترة التناوب.

عبر ESA