Comet 67P / C-G er muligvis lille på kun 4 km (4 km) på tværs, men dens forskellige landskaber og de processer, der former dem, forbløffende. At sige, at naturen pakker meget i små pakker, er en underdrivelse.
I nyligt frigivne billeder taget af Rosettas OSIRIS i høj opløsningvidenskab kamera, kometen virker næsten levende. Sollys skinner af iskolde sten og pandekager synkehuller sprænge gejsere af støv i det omgivende koma.
Mere end hundrede pletter med vandis omkring 6 til 15 fod på tværs (et par meter) prikker kometens overflade ifølge en ny undersøgelse, der netop er offentliggjort i tidsskriftet Astronomi & astrofysik.Vi har kendt fra tidligere undersøgelser og målinger, at kometer er rige på is. Når de bliver opvarmet af solen, fordamper is og bærer indlejrede støvpartikler væk, som danner kometens atmosfære eller koma og giver det et uklar udseende.
Ikke alt det fine pulver forlader kometen. Nogle lægger sig tilbage til overfladen, dækker isen og sorte kerner. Dette forklarer, hvorfor alle de kometer, vi har set tæt på, er sorte end kul, på trods af at de er lavet af materiale, der er lige så lyst som sne.
Forskere har identificeret 120 regioner på overfladen af Komet 67P / Churyumov-Gerasimenko der er op til ti gange lysere end den gennemsnitlige overfladelysstyrke. Nogle er individuelle kampesten, mens andre danner klynger af lyse pletter. Set i høj opløsning ser det ud til, at mange er kampesten med udsættelse af is på deres overflader; klyngerne findes ofte ved bunden af overhængende klipper og kom sandsynligvis derhen, når klippevægge kollapsede, idet de sendte et snøskred af iskolde klipper ned ad bakke og udsatte frisk is, der ikke var dækket af mørkt støv.
Mere spændende er de isolerede sten, der findes her og der, der ikke synes at have nogen relation til det omgivende terræn. Forskere tror, at de ankom George Jetson-stil, da de blev sprøjtet ud fra kometens overflade af den eksplosive fordampning af is først for senere at lande på et nyt sted. Kometens overordentlig lave tyngdekraft gør dette muligt. Lad dette billede marinere i dit sind et øjeblik.
Alle de hittil isglimrende sten, blev fundet i skyggefulde områder, der ikke var udsat for sollys, og der blev ikke observeret nogen ændringer i deres udseende over en måneds værdi af observationer.
”Vandis er den mest troværdige forklaring på forekomsten og egenskaberne ved disse funktioner,” siger Antoine Pommerol fra University of Bern og hovedforfatter af undersøgelsen.
Hvordan ved vi, at det er vandis og ikke CO2 eller anden form for is? Let. Da observationerne blev foretaget, ville vandis have fordampet med en hastighed på 1 mm pr. Time solbelysning. I modsætning hertil ville kulilte eller kuldioxidis, der har meget lavere frysepunkter, hurtigt have sublimeret i sollys. Vandis fordamper meget langsommere i sammenligning.
Lab-test med is blandet med forskellige mineraler under simuleret sollys afslørede, at det kun tog et par timers sublimering at producere et støvlag, der kun var et par millimeter tykt. Men det var nok til at skjule ethvert tegn på is. De fandt også, at små bidder af støv nogle gange ville bryde væk for at udsætte frisk is under.
”Et 1 mm tykt lag mørkt støv er tilstrækkeligt til at skjule lagene nedenfor for optiske instrumenter,” bekræfter Holger Sierks, OSIRIS hovedundersøger ved Max Planck Institute for Solar System Research.
Derefter ser det ud til, at Comet 67P's overflade for det meste er dækket af mørkt støv med små udsættelser for frisk is som følge af ændringer i landskabet som smuldrende klipper og klippekast fra jetaktivitet. Når kometen nærmer sig perihelion, vil en del af den is blive udsat for sollys, mens nye plaster kan vises. Du, mig og Rosetta-teamet kan ikke vente med at se ændringerne.
Har du nogensinde spekuleret på, hvordan en komet får sine jetfly? I en anden ny undersøgelse, der vises i videnskabstidsskriftet Natur, rapporterer et team af forskere, at der er identificeret 18 aktive grove eller synkehul på kometens nordlige halvkugle. Disse groft cirkulære huller ser ud til at være kilden til de elegante jetfly som dem, der ses på billedet ovenfor. Gruvene strækker sig i størrelse fra omkring 100 til 1.000 fod (30-100 meter) på tværs med dybder op til 690 fod (210 meter). For første gang nogensinde kan individuelle jetfly spores tilbage til specifikke gruber.
I specielt behandlede fotos kan materiale ses strømme fra inde i pitvægge som sne sprængning fra en snemaskine. Utrolig!
”Vi ser jetfly, der stammer fra de brudte områder af væggene inde i groberne. Disse brud betyder, at flygtige stoffer, der er fanget under overfladen, lettere kan opvarmes og derefter flygte ud i rummet, ”sagde Jean-Baptiste Vincent fra Max Planck Institute for Solar System Research, hovedforfatter af undersøgelsen.
I lighed med den måde, der dannes synkehuller på Jorden, mener forskere, at grober dannes, når loftet i et underjordisk hulrum bliver for tyndt til at understøtte sin egen vægt. Med intet derunder for at holde det sted, kollapser det og udsætter frisk is, som hurtigt fordampes. Ud af hullet danner det en kollimeret stråle af støv og gas.
Papirets forfattere foreslår tre måder, hvorpå gruber kan dannes:
* Kometen kan indeholde hulrum, der har været der siden dens dannelse. Sammenbrud kan udløses ved enten fordamper is eller seismisk rysten, når stenblokke kastes ud andetsteds på kometlandet tilbage på overfladen.
* Direkte sublimering af lommer med flygtige (lettere fordampede) is som kuldioxid og kulilte under overfladen, når sollys varmer det mørke overfladestøv og overfører varme under.
* Energi frigivet af vandis, der ændrer dens fysiske tilstand fra amorf til sin normale krystallinske form og stimulerer sublimeringen af de omgivende mere flygtige kuldioxid og kulilte.
Forskerne tror, de kan bruge synkehullernes udseende til aldersdato af forskellige dele af kometens overflade - jo flere grove der er i et område, jo yngre og mindre forarbejdet overflade er der. De peger på 67P / C-Gs sydlige halvkugle, der modtager mere energi fra Solen end den nordlige og i det mindste for nuværende, viser ingen hulstrukturer.
De mest aktive gruber har stejle sider, mens de mindst viser blødgørede konturer og er fyldt med støv. Det er endda muligt, at en delvis sammenbrud kan være årsagen til lejlighedsvise udbrud, når en komet pludselig lyser og forstørres, set fra Jorden. Rosetta observerede netop sådan et udbrud dette sidste april. Og disse huller kan virkelig sparke støvet ud! Det anslås, at en typisk fuld pit-sammenbrud frigiver en milliard kilogram materiale.
Med Rosetta i fremragende helbred og perihelion, der endnu ikke kommer, ligger der store ting forude. Måske vil vi være vidne til et nyt sammenbrud i synkehullet, et iskaldt snøskred eller endda levende stenblokke!
Kilder: 1, 2
