Et NASA-videnskabsinstrument, der flyver om bord på Det Europæiske Rumfartsagenturs (ESA) Rosetta rumfartøj, har gjort en meget overraskende opdagelse - nemlig at den molekylære opdelingsmekanisme for "vand og kuldioxidmolekyler, der spyr fra kometens overflade", ind i atmosfæren i kometen 67P / Churyumov- Gerasimenko er forårsaget af "elektroner tæt på overfladen."
De overraskende resultater i forbindelse med emissionen af komet koma kom fra målinger indsamlet af sonderne, som NASA finansierede Alice-instrumentet og får forskere til at overveje fuldstændigt, hvad vi ved om de vandrende organer, ifølge instrumenterne videnskabsteam.
”Den opdagelse, vi rapporterer, er ganske uventet,” sagde Alan Stern, hovedundersøger for Alice-instrumentet ved Southwest Research Institute (SwRI) i Boulder, Colorado, i en erklæring.
”Det viser os værdien af at gå til kometer for at observere dem tæt på, da denne opdagelse simpelthen ikke kunne være gjort fra Jorden eller Jorden kredsløb med nogen eksisterende eller planlagt observatorium. Og det er grundlæggende at transformere vores viden om kometer. ”
Et papir, der rapporterer Alice-fundene, er blevet accepteret til offentliggørelse af tidsskriftet Astronomy and Astrophysics, ifølge udsagn fra NASA og ESA.
Alice er en spektrograf, der fokuserer på at registrere det ultraviolette bølgelængdebånd og er det første instrument i sin slags, der opererer ved en komet.
Indtil nu havde man troet, at fotoner fra solen var ansvarlige for at forårsage molekylær opbrydning, sagde holdet.
Kuldioxid og vand frigøres fra kernen, og eksitationsopbruddet forekommer næsten en halv mil over kometens kerne.
”Analyse af de relative intensiteter af observerede atomemissioner gjorde det muligt for Alice-videnskabsteamet at bestemme instrumentet, der direkte observerede de" forældre "-molekyler af vand og kuldioxid, der blev brudt op af elektroner i den umiddelbare nærhed, ca. seks tiendedele af en mil (en kilometer) fra kometens kerne. ”
Excitationsmekanismen er detaljeret på nedenstående grafik.
”Den rumlige variation af emissionerne langs spalten indikerer, at excitationen forekommer inden for et par hundrede meter fra overfladen, og gas- og støvproduktionen er korreleret,” ifølge tidsskriftsposten Astronomy og Astrophysics.
Dataene viser, at vand- og CO2-molekylerne bryder sammen via en totrinsproces.
”Først rammer en ultraviolet foton fra solen et vandmolekyle i kometens koma og ioniserer det og slår et energisk elektron ud. Denne elektron rammer derefter et andet vandmolekyle i komaen, bryder det op i to hydrogenatomer og et ilt og giver dem energi i processen. Disse atomer udsender derefter ultraviolet lys, der registreres ved karakteristiske bølgelængder af Alice. ”
"Tilsvarende er det virkningen af et elektron med et kuldioxidmolekyle, der resulterer i dets opdeling i atomer og de observerede kulstofemissioner."
Efter et årti lang jagt på over 6,4 milliarder kilometer (4 milliarder miles) ankom ESAs Rosetta-rumfartøj til den pockmarkerede Komet 67P / Churyumov-Gerasimenko den 6. august 2014 for historiens første nogensinde forsøg på at bane en komet til langvarig undersøgelse.
Siden da udsendte Rosetta Philae-landingsfartøjet for at gennemføre historiens første touchdown nogensinde på en komets kerne. Det har også kredset om kometen i over 10 måneder med tæt observation og kommer til tider så tæt på 8 kilometer. Det er udstyret med en suite 11 instrumenter til at analysere enhver facet af kometens natur og miljø.
Comet 67P bliver stadig mere aktiv, når den kredser nærmere og tættere på solen i de næste to måneder. Parret når perihelion den 13. august 2015 i en afstand af 186 millioner km fra solen mellem Jorden og Mars kredsløb.
Alice arbejder ved at undersøge lys, der udsendes fra kometen for at forstå kemien i kometens atmosfære, eller koma og bestemme den kemiske sammensætning med den langt ultraviolette spektrograf.
I henhold til målingerne fra Alice stammer vandet og kuldioxid i kometens atmosfæriske koma fra, der springer ud fra dens overflade.
”Det svarer til dem, som Hubble-rumteleskopet opdagede på Jupiters måne Europa, med undtagelse af at elektronerne ved kometen er produceret af solstråling, mens elektronerne i Europa kommer fra Jupiters magnetosfære,” sagde Paul Feldman, en Alice co -undersøger fra Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland, i en erklæring.
Andre instrumenter ombord på Rosetta, herunder MIRO, ROSINA og VIRTIS, der undersøger relative forekomster af komakomponenter, bekræfter Alice-fundne.
”Disse tidlige resultater fra Alice viser, hvor vigtigt det er at studere en komet på forskellige bølgelængder og med forskellige teknikker for at undersøge forskellige aspekter af kometmiljøet,” siger ESAs Rosetta-projektforsker Matt Taylor i en erklæring.
”Vi ser aktivt på, hvordan kometen udvikler sig, når den bevæger sig tættere på Solen langs sin bane mod perihelion i august, og se, hvordan pluggene bliver mere aktive på grund af solvarme og studere virkningerne af kometens interaktion med solvinden. ”
Følg med her for Ken's fortsatte jord- og planetariske videnskaber og menneskelige rumfartnyheder.
