Французские ученые выявили полости, достигающие глубины 47 метров, в структуре кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Это открытие, по всей видимости, прольет свет на природу таинственных выбросов вещества, которые астрономы фиксировали почти десятилетие назад.
Состав комет Солнечной системы известен специалистам: это лед, замороженные газы, пыль, металлы и камни. Однако ученые практически не располагают информацией о внутреннем строении этих объектов. Изучение пещер могло бы пролить свет на этот вопрос, поскольку они позволяют исследовать геологическое строение недр изнутри, значительно подробнее, чем это обеспечивают буровые скважины. До настоящего времени исследователи не обнаружили пещер на кометах.
Французский астрофизик Филипп Лами (Philippe Lamy) ученые из Национального центра научных исследований Франции и их коллеги зафиксировали наличие ледяных полостей на комете 67P/Чурюмова — Герасименко. Для этого использовался метод трехмерной реконструкции поверхности небесного тела, основанный на изображениях высокого разрешения, полученных прибором OSIRIS космического аппарата «Розетта» 9-10 апреля 2016 года.
Анализ структуры ядра кометы 67P выявил наличие трех глубоких пещер. Для создания трехмерной модели этих полостей и определения их примерной глубины ученые разработали анаглифные 3D-изображения. Согласно полученным данным, эти пещеры простираются на глубину от 20 до 47 метров. Материалы исследования подготовлены к публикации в научном журнале MNRAS, с ее текстом можно ознакомиться на сервере препринтов arXiv.
«Эти пещеры визуально напоминают яркие участки, размеры которых варьируются от 15 до 30 метров. Мы считаем, что на комете может быть много подобных образований, однако у нас недостаточно информации, чтобы это подтвердить», — пояснил Лами.
Его команда также добилась прогресса в понимании того, как образуются потоки газа и пыли, выбрасываемые кометой, что интересует ученых наблюдали в 2015 году. Эти струи появлялись каждое утро, когда солнечный свет нагревал холодную поверхность 67P.
Используя тепловую модель, эксперты установили, что, к примеру, заметный выброс, зафиксированный 18 июля 2015 года, возник в процессе кратковременного воздействия солнечного света на одну из трех полостей. Таким образом, принцип формирования этих струй достаточно ясен: при попадании солнечного излучения в пещеру происходит таяние льда, и образовавшийся материал поднимается наружу.
Не установлено, из какого вещества состоит лед в этих полостях, однако, если он состоит из воды, то это вызовет большой интерес у специалистов. Согласно имеющимся сведениям, комета 67P/Чурюмова — Герасименко сформировалась примерно в одно время с Солнечной системой, около 4,6 миллиарда лет назад. Это указывает на то, что лед, находящийся внутри кометы, скорее всего, сохранялся там на протяжении миллиардов лет. Изучение этого льда могло бы пролить свет на происхождение воды на Земле. В любом случае, окончательно определить состав кометного льда сможет только будущая космическая экспедиция к этому небесному объекту.
В 2004 году Европейское космическое агентство начало исследование кометы 67P/Чурюмова — Герасименко ( ESA) европейское космическое агентство отправило зонд «Розетта» с посадочным модулем «Филы» на борту. Через 10 лет станция достигла запланированной орбиты, и на поверхность кометы был доставлен 100-килограммовый аппарат. Однако, к сожалению, «Филы» проработал всего около 60 часов из-за неудачного места посадки, что привело к разрядке солнечных батарей).
Благодаря этому времени аппарат успел сделать своё первое открытие. В выброшенных кометой газах были обнаружены молекулы органических соединений, содержащие атомы углерода, необходимые для существования известной нам формы жизни.
Через год «Розетта» добилась значительного успеха. На борту станции зафиксировали не только воду, монооксид углерода и диоксид углерода в комете, но и большое количество молекул кислорода, что стало неожиданностью для ученых. Согласно современным моделям Солнечной системы, кислород должен был исчезнуть к моменту образования 67P, около 4,6 миллиарда лет назад, в результате ряда «горячих химических процессов». Эти процессы должны были привести к реакции между кислородом и водородом, которая, в свою очередь, приводит к образованию бинарного соединения оксида водорода или воды. «Розетта» изучала комету в течение двух лет, с 2014-го по 2016-й.
В 2016 году немецкие исследователи представили результаты своей работы в научной статье, где рассказали, около 70-80 процентов от общего объема кометы Чурюмова — Герасименко приходится на пустоты, которые распределены по внутренней структуре практически равномерно. В связи с этим ученые выдвинули гипотезу о наличии на комете микроскопических полостей, однако подтверждающих данных не предоставили.