Астрономы из UMD Майкл А’Хирн и Деннис Бодевитс выступили соавторами трех статей в качестве членов команды системы оптической, спектроскопической и инфракрасной визуализации Rosetta (OSIRIS). Эта тройка статей помогает нам лучше понять, как формируются кометы, как их поверхность эволюционирует с течением времени и как (потенциально) предсказать продолжительность их жизни.«Мы пытаемся увидеть, как комета эволюционирует с течением времени, а также на протяжении ее орбиты.
Получение этого подробного временного ряда — это то, что отличает Rosetta от других миссий, таких как Deep Impact», — сказал А’Хирн, заслуженный профессор университета. Заслуженный астрономии UMD. А’Хирн был главным исследователем в миссии Deep Impact, в ходе которой в 2005 году на поверхность кометы Tempel I был отправлен модуль ударного устройства. лед, пыль и мусор — и сравните его с материалом на поверхности.
Универсальный имидж-сканер OSIRIS состоит из двух камер, каждая со своим набором специализированных фильтров. Узкоугольная камера предназначена для изображения поверхности ядра кометы, а широкоугольная камера фокусируется на облаке газа и пыли вокруг нее.В одном из документов Rosetta изображения OSIRIS используются для анализа структуры 67P / Чурюмова-Герасименко, известного команде миссии просто как C-G.
По форме напоминающий резиновую утку, он состоит из двух лепестков, соединенных тонкой «шеей». Команда обнаружила, что большая часть выделения газа из кометы происходит в области шеи, где камеры OSIRIS постоянно видели струи газа и обломков. Открытие вызывает вопросы относительно того, образовался ли C-G из комбинации двух меньших тел или возник как одно большое тело, сжавшееся посередине, как яблоко, съеденное вокруг своей сердцевины.Во второй статье подробно описывается поверхность части C-G, которая в настоящее время видна Розетте. («Южную» грань C-G еще не видели, потому что она обращена от Солнца.) Эта «северная» область составляет более половины общей площади поверхности кометы.
Он разделен на 19 различных регионов, названных в честь древнеегипетских божеств в соответствии с номенклатурой миссии. Подробная информация о текстурах и геоморфологии ядра CG поможет команде определить, как форма кометы эволюционировала с течением времени и где она может содержать более крупные отложения воды и льда. Этот поиск должен стать проще по мере приближения C-G к солнцу.«Кометы в два раза чернее угля, с толстым слоем пыли, покрывающим поверхность», — сказал Бодевитс, научный сотрудник UMD. «Важно искать сублимирующий газ.
Здесь есть трещины в слое пыли, которые могут помочь нам найти водяной лед и отследить небольшие изменения на поверхности кометы».В третьем документе объединены данные OSIRIS и другого прибора, анализатора ударов зерна и накопителя пыли (GIADA). В этом исследовании рассматривается кома Си-Ги — густое облако пыли и газа, окружающее ядро. По мере приближения кометы к Солнцу она становится более массивной, поскольку ядро нагревается и теряет больше материала.
Измеряя активность в коме, включая изменения в соотношении пыли и газа, команда должна быть в состоянии оценить, насколько быстро C-G выделяет газ и теряет массу. Поступая таким образом, команда надеется узнать больше о том, как эволюционируют кометы.
«Поскольку у комет очень мало гравитации, пыль и газ свободно перемещаются в космос. Но мы были удивлены, обнаружив облако частиц, вращающихся вокруг кометы, которые достаточно большие и тяжелые, чтобы противостоять давлению солнечного излучения», — сказал Бодевитс. Команда смогла сделать это открытие благодаря очень чувствительным камерам OSIRIS. «Каждый пиксель составляет около 30 сантиметров.
Вы не могли увидеть чашку с кофе, но можно было увидеть большую коробку для завтрака. Разрешение примерно в 10 раз выше, чем в Google Планета Земля».
A’Hearn и Bodewits особенно рады дальнейшим разработкам, поскольку C-G и Rosetta стремятся все ближе к солнцу. Комета будет наиболее активной, когда достигнет перигелия, или единственной точки на орбите C-G, которая является ближайшей и наиболее сильно подверженной влиянию солнечного излучения. Он достигнет этой точки 13 августа 2015 года, после чего снова уйдет от Солнца.
«Мы уже наблюдаем рост активности. Повсюду появляются самолеты», — сказал Бодевиц. «Мы были удивлены, увидев, насколько она активна. У нее уже больше струй, чем у многих других комет в перигелии».Четвертая статья написана в соавторстве с Мурти Гудипати, старшим научным сотрудником Института физических наук и технологий UMD.
Это исследование описывает доказательства наличия молекул на основе углерода на поверхности C-G, собранные прибором Rosetta’s Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS).Основываясь на прошлых исследованиях комет, команда ожидала увидеть признаки немного более сложных молекул, таких как спирты, карбоновые кислоты и азотсодержащие амины.
Однако данные VIRTIS предполагают, что на поверхности C-G вместо этого преобладают более простые углеводороды. Открытие может иметь значение для нашего понимания того, как молекулы на основе углерода впервые появились и распространились по нашей Солнечной системе.
«Кометы всегда удивляли человечество», — сказал Гудипати. «Си-Джи, кажется, не исключение».Миссией Rosetta управляет Европейское космическое агентство, а национальные агентства финансируют приборную и научную деятельность. Участие Мэрилендского университета в съемочной группе OSIRIS финансируется Лабораторией реактивного движения НАСА (контракт № 1267923) и профессором Гаусса из Академии наук Геттингена (Майклу А’Хирну).
Содержание этой статьи не обязательно отражает взгляды этих организаций.