Содержание
Комета Чурюмова — Герасименко образовалась при скользящем столкновении кометезималей
Астрономы выяснили, что ядро кометы Чурюмова — Герасименко могло образоваться при скользящем прямом столкновении двух кометезималей, между которыми сформировалась перемычка. При этом сами доли ядра оказались достаточно прочными, чтобы не разрушиться при ударе, в этом им помог лед и органические вещества. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Короткопериодическая комета 67P/Чурюмова — Герасименко стала главной целью для межпланетной станции «Розетта», который исследовала ее на протяжении двух лет и собрала огромное количество данных о ядре и коме кометы, а также об изменениях в ее поведении в ходе приближения к Солнцу. В ноябре 2014 года станция впервые в истории высадила на поверхность ядра кометы модуль, который успел собрать научные данные до потери с ним связи. Научная программа станции завершилась 30 сентября 2016 года запланированной жесткой посадкой на ядро кометы.
За время работы «Розетта» получила огромное количество снимков поверхности ядра кометы, отличающихся высокой детализацией, что дало возможность ученым узнать больше о ее происхождении и эволюции. Ядро состоит из двух долей разных размеров, соединенных перемычкой, его общий объем оценивается в 18,56 кубических километров. Существует две версии образования подобной формы ядра, первая предполагает, что за создание перемычки ответственна сильная эрозия в этой области, вторая — что ядро образовалось при столкновении двух различных кометезималей. Последняя версия имеет доказательства в свою пользу и считается наиболее вероятной.
Группа астрономов во главе с Марко Франческа (Marco Franceschia) из Университета Падуи опубликовала результаты сопоставления трехмерных моделей образования кометы Чурюмова — Герасименко в результате столкновения двух тел с данными наблюдений «Розетты». Ученые пришли к выводу, что в прошлом две эллипсоидальные кометезимали, с примерными объемами 34 и 15 кубических километров, испытали скользящее прямое столкновение, которое привело к их крупномасштабной деформации в хрупко-пластическом режиме, из-за чего образовались складки в слоистой структуре долей, а сами слои не стерлись.
Наблюдаемые на поверхности ядра множественные длинные (порядка нескольких десятков метров) трещины, которые не могли образоваться в результате термических процессов, и свидетельства потери массы долями (до 60 процентов от исходного объема), при однородной внутренней плотности кометы, также подтверждают идею о деформации долей в результате соударения, без уплотнения вещества внутри них.
Астрономы считают, что подобное поведение долей при столкновении говорит о фундаментальной роли, которую играет связующее действие замороженных летучих веществ. Лед может оказывать сильное влияние на механические свойства гранулированных материалов, в частности, когда он способен образовывать связи между зернами или заполнять поры. Несмотря на то, что лед может составлять всего 16 процентов от массы ядра кометы, он способен обеспечить значительную жесткость вещества и помог сформировать относительно твердый поверхностный слой ядра кометы. Еще одним связующим компонентом, но в меньшей степени, могут являться органические вещества, которые могут накапливаться и удерживаться в кометезималях эффективнее, чем ледяные гранулы из протосолнечной туманности, а также входят в состав пыли, покрывающей поверхность ядра.
Благодаря «Розетте» астрономы нашли на комете ксенон, иней, прекурсоры сахаров, высокомолекулярные органические вещества, необычные скалы, а также молекулярный азот и кислород. Кроме того, недавно астрономы уличили ее в смене окраски.
Александр Войтюк
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Планетологи нашли органику на комете Чурюмова — Герасименко
Поиск по сайту
Наука
5 июля 2022
Далее
Александр
Шереметьев
новостной редактор
Александр
Шереметьев
новостной редактор
Исследователи обнаружили множество сложных органических соединений при анализе данных, полученных миссией «Розетта».
Открытие подтверждает, что кометы могли запустить развитие жизни на Земле.
Читайте «Хайтек» в
В своей работе, опубликованной в Nature Communications, планетологи проанализировали данные, полученные масс-спектрометром, размещенным на борту космической станции «Розетта». Им удалось идентифицировать ряд сложных органических молекул, которые ранее никогда не находили на кометах.
Исследователи объясняют, что, когда комета Чурюмова — Герасименко достигла своего перигелия, ближайшей к Солнцу точки, она стала очень активной. Сублимирующиеся льды создавали поток водяного пара, который увлекал за собой частицы пыли. При этом под действием солнечных температур они нагревались до высоких температур, недостижимых на поверхности.
С использованием масс-спектрометра «Розетта» проанализировала состав разогретых частиц. Благодаря высокой точности датчиков ученым удалось обнаружить сложные молекулы, которые ранее оставались скрытыми в пыли.
Мы нашли, например, нафталин, который отвечает за характерный запах одноименного порошка.
А еще мы нашли бензойную кислоту, натуральный компонент благовоний. Кроме того, мы идентифицировали бензальдегид, широко используемый для придания миндального вкуса продуктам питания, и многие другие молекулы.
Нора Ханни, исследователь из Физического института Бернского университета
А еще мы нашли бензойную кислоту, натуральный компонент благовоний. Кроме того, мы идентифицировали бензальдегид, широко используемый для придания миндального вкуса продуктам питания, и многие другие молекулы. Помимо ароматических молекул на комете также обнаружили много веществ с пребиотической функциональностью, добавляют ученые. Это, например, формадид. Такие соединения являются важными промежуточными продуктами в синтезе биомолекул (например, сахаров или аминокислот).
Исследователи полагают, что открытие подтверждает гипотезу о возможном космическом происхождении углеродной жизни на Земле. Кометы, которые сталкивались с нашей планетой, могли занести органический материал.
Комета Чурюмова — Герасименко. Изображение: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0
«Розетта» — исследовательская миссия Европейского космического агентства. Космическая станция была запущена в 2004 году и провела более двух лет (с 2014 по 2016 годы) на орбите кометы Чурюмова — Герасименко.
Данные, собранные миссией, уже привели к ряду научных открытий, но ученные продолжают анализ. Ранее «Хайтек» рассказывал о карудсорисинговом проекте, в котором все желающие могут помочь в расшифровке фотографий, сделанных во время миссии.
Читать далее:
Черная дыра в Галактике подтвердила правоту Эйнштейна. Главное
Космос разрушает кости и меняет их структуру: ученые не знают, как люди полетят на Марс
Астрономы нашли планеты, которые отличаются от Земли, но пригодны для жизни
Читать ещё
Поздравляем, вы оформили подписку на дайджест Хайтека! Проверьте вашу почту
Спасибо, Ваше сообщение успешно отправлено.
Комета 67P состоит из строительных блоков жизни и забавно пахнет
Вид кометы 67P/Чурюмова-Герасименко с космического корабля «Розетта», сделанный 22 августа 2014 года. Новое исследование выявило признаки жизни на комете, а также неожиданные запахи.
(Изображение предоставлено: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY SA 3.0 IGO)
Комета 67P/Чурюмова-Герасименко намного богаче сложными органическими молекулами, чем ожидали ученые, и до сих пор некоторые из этих молекул никогда не наблюдались вокруг кометы.
Поскольку считается, что комет несут ответственность за заселение сложных молекул, необходимых для углеродной жизни на Земле , результаты могут иметь значение для того, как жизнь зародилась на нашей планете.
Группа, в которую вошли ученые из Бернского университета в Швейцарии, провела свое исследование, используя данные, собранные космическим кораблем Rosetta и проанализированные его масс-спектрометром ROSINA в период с 2014 по 2016 год. Rosetta и его посадочный модуль Philae, который приземлился на комете, прибыл к комете 67P/Чурюмова-Герасименко (или Чури, как ее называют ученые) в 2014 г. до Розетта завершила свою миссию преднамеренным погружением в комету два года спустя.
Связанные: Посмотрите все фотографии кометы (и другие), сделанные европейским зондом Rosetta
На основе этих данных исследователи впервые идентифицировали серию сложных органических молекул на комете, раскрывая то, что команда называет кометой.
«органический бюджет». Исследование также расширяет типы молекул, которые могли быть доставлены кометами.
«Оказалось, что в среднем бюджет сложной органики Чури идентичен растворимой части метеоритного органического вещества», — говорит Нора Ханни, научный сотрудник Отделения космических исследований и планетарных наук Бернского университета. 9Выписка 0005 (откроется в новой вкладке). «Поэтому кажется вероятным, что столкновение с кометами — важными поставщиками органического материала — также способствовало возникновению углеродной жизни на Земле».
Молекулярный баланс Чури аналогичен органическому материалу, падающему на Сатурн из его самого внутреннего кольца, что было обнаружено масс-спектрометром на борту космического корабля NASA Cassini , добавил Хэнни.
Розетта провела более глубокий анализ химического состава Чуры и ее более крупных молекул благодаря явлению, которое происходит, когда кометы проходят близко к солнце , когда льды внутри него начинают таять и извергаться с их поверхности.
Когда Чури достиг ближайшей точки своей орбиты к нашей звезде, комета стала активной. Льды, запечатанные внутри кометы, сразу превращались из твердых тел в газы — процесс, называемый сублимацией, — и высвобождаются с поверхности в виде оттока. Эта струя газа увлекала за собой молекулы пыли с поверхности.
Затем эти частицы были нагреты солнечным излучением до температур, намного более высоких, чем те, которые испытывают частицы на поверхности кометы. Это означает, что более крупные молекулы высвобождаются или «десорбируются» из пыли, что делает их доступными для обнаружения и анализа с помощью ROSINA.
Анализ ROSINA выявил типы химических веществ, состоящих из многих атомов, в том числе сложные органические молекулы и молекулы, ранее не обнаруженные ни в одной комете, которые ранее были скрыты в кометной пыли.
Среди них были следы некоторых соединений на Земле, которые помогают формировать знакомые ароматы.
«Например, мы обнаружили нафталин, который отвечает за характерный запах нафталиновых шариков», — сказал Ханни.
«Мы также обнаружили бензойную кислоту, естественный компонент благовоний, — говорит Ханни. — Кроме того, мы обнаружили бензальдегид, который широко используется для придания миндального вкуса продуктам питания, и многие другие молекулы».0003
«Эта тяжелая органика, по-видимому, сделает запах Чуры еще более сложным, но и более привлекательным.»
Некоторые другие молекулы, такие как формамид, обладают так называемой пребиотической функциональностью, что означает, что они помогают в синтезе биомолекул, таких как аминокислоты и сахара.
Команда поместила органический бюджет Чури в более широкий контекст солнечной системы и даже облаков газа и пыли, которые коллапсируют, образуя новые звезд и планетарные системы. Это помогло еще больше подтвердить то, что ученые подозревали о таких кометах, как Чури, в течение некоторого времени: они являются потенциальными «ископаемыми записями» материалов, которые сформировали планеты в Солнечной системе 4,5 миллиарда лет назад.
Похожие истории
«Мы не только находим сходство органических резервуаров в Солнечной системе, но и многие органические молекулы Чури также присутствуют в молекулярных облаках, местах рождения новых звезд», — Сюзанна Вампфлер, астрофизик из Центра для космоса и обитаемости в Бернском университете, говорится в заявлении. «Наши результаты согласуются и поддерживают сценарий общего досолнечного происхождения различных резервуаров органики Солнечной системы, подтверждая, что кометы действительно несут материал со времен, задолго до возникновения нашей Солнечной системы».
Исследование группы было опубликовано в июне в журнале Nature .
Следуйте за нами в Twitter @Spacedotcom и на Facebook .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.
com.
Роберт Ли – научный журналист из Великобритании, чьи статьи были опубликованы в журналах Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek и ZME Science. Он также пишет о научной коммуникации для Elsevier и European Journal of Physics. Роб имеет степень бакалавра наук в области физики и астрономии Открытого университета Великобритании. Подпишитесь на него в Твиттере @sciencef1rst.
| 67П/Чурюмов-Герасименко | ||
| Орбиты прошлого, настоящего и будущего Кадзуо Киносита | ||
Copyright © 2014 ESA/Rosetta/MPS для OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA Комета 67P/Чурюмова-Герасименко, снятая узкоугольной камерой Rosetta OSIRIS 3 августа 2014 г. с расстояния 285 км. Резюме Периодическая комета 67P/Чурюмова-Герасименко имеет ядро размером примерно 5 на 3 километра в поперечнике, которое совершает один оборот за 12,7 часа. Он принадлежит к семейству комет Юпитера (кометы с периодом менее 20 лет). Комета была открыта в 1969 году. Хотя тогда ее орбитальный период составлял 6,55 лет, анализ ее орбиты показывает, что в недавнем прошлом этот период был больше. В первые годы 20-го века орбитальный период составлял около 9.3 года. Близкое сближение с Юпитером в феврале 1959 г. (0,22 а.е.) сократило период до 6,5 лет. Комету видели при каждом возвращении с момента ее открытия. Дискавери В середине 1969 года несколько астрономов из Киева посетили Алма-Атинский астрофизический институт для проведения обзора комет. 20 сентября, еще находясь в Алма-Ате, Клим Иванович Чурюмов осмотрел фотографию периодической кометы Comas Solá, сделанную Светланой Ивановной Герасименко 11. [Дата перигелия = 11.04 сентября 1969; Период=6,55 лет]  91, и на пластинке, выставленной Чурюмовым 21.93. Магнитуда оценивалась в 13 баллов в первый день и 12 баллов во второй.[Дата перигелия = 7.23 апреля 1976; Период=6,59 лет] 901:31 Это было первое возвращение кометы после ее открытия, но это было не очень благоприятное появление. Астрономы Паломарской обсерватории (Калифорния, США) обнаружили комету 8 августа 1975 года и оценили ее ядерную звездную величину как 19,5. Они провели дальнейшие наблюдения 9 сентября, 6 октября и 1 ноября, но не дали физического описания. Последнее наблюдение было сделано астрономами на станции Каталина Лунной и планетарной лаборатории (Аризона, США) 7 декабря 1975 года. [Дата перигелия = 12.10 ноября 1982; Период = 6,61 года]  Максимальное расстояние от Солнца было достигнуто 12 ноября. (1,3062 а.е.), а максимальное расстояние от Земли было 27 ноября (0,39 а.е.). Интересно, что комета продолжала становиться ярче в течение всего декабря, удаляясь как от Солнца, так и от Земли, а астрономы-любители обнаружили, что общая звездная величина составляет 9.до 9,5. Около Рождества Алан Хейл (Калифорния, США) даже смог обнаружить комету в бинокль 10х50. В последний раз комета была обнаружена 13 мая 1983 года астрономами обсерватории Ок-Ридж (Массачусетс, США).[Дата перигелия = 18.39 июня 1989; Период=6,59 лет]  , и, хотя ее можно было наблюдать в конце 1989 г. и в первой половине 1990 г., наблюдения не проводились. Пройдя менее 3 градусов от Солнца в октябре 1990 г., комета снова вышла из солнечного блика и наблюдалась астрономами Национальной обсерватории Китт-Пик (Аризона, США) 15-16 мая 1991 г. Они дали ядерную величину как 21,8-22,0.[Дата перигелия = 17.66 января 1996; Период=6,59 лет]  последний раз комета была обнаружена 1995 31 мая, когда около 22 звездной величины.Copyright © Тим Пакетт, 1995 г. Этот снимок был сделан Тимом Пакеттом (Вилла-Рика, Джорджия, США) 13 ноября 1995 года на объектив Meade LX-200 с фокусным расстоянием 0,30 м f/7 и ПЗС-камеру SBIG ST-6. Это 300-секундная экспозиция. Copyright © 1995 Герман Микуз (Обсерватория Црни Вхр, Словения) Это изображение с V-фильтром было получено Х. Микузом 20 ноября 1995 г. с помощью 36-см телескопа SC с диафрагмой f/6,8 и ПЗС. Время экспозиции 300 с, начиная с 18:36:49.ЮТ. [Дата перигелия=2002 18.31 августа; Период=6,57 лет]  Copyright © 2003 НАСА, Европейское космическое агентство и Филипп Лами (Лаборатория космической астрономии, Франция) [Дата перигелия = 28.36 февраля 2009; Период=6,45 лет]  |
Разрешение изображения составляет 5,3 м/пиксель.
9 сентября.2, и нашел кометный объект у края пластины, который, как он предположил, был ожидаемой периодической кометой. По возвращении в Киев пластины подверглись тщательной проверке. Были определены точные положения для всех наблюдаемых комет, а также оценки диаметра комы и оценки фотографической величины кометы и ядра. 22 октября стало ясно, что положение, определенное для P/Comas Solá, составляет 1,8° от ожидаемого положения, основанного на наблюдениях других обсерваторий. Дальнейшее исследование показало, что P/Comas Solá находится в правильном положении, у края фотопластинки, что означало, что была обнаружена новая комета. Они оценили звездную величину новой кометы в 13 и сказали, что у нее есть слабая кома диаметром 0,6 угловой минуты с центральным уплотнением около 0,3 угловой минуты в поперечнике. Был также слабый хвост, простирающийся на 1 угловую минуту в направлении PA 280 градусов.