Stjernestøvsøkere har mottatt uventet materiale. Det som eksploderte over Tunguska
Solen vår har milliarder av satellitter selv forskjellige størrelser, kretser rundt den. Vi ser noen av dem som planeter, noen som asteroider og meteoritter. Blant dem er det også spesielle representanter - kometer, som med jevne mellomrom svulmer opp til utrolige størrelser, farger stjernehimmelen med enorme haler.
Støvkapsel
Ifølge amerikanske forskere, 15. januar 2006, klokken tre om morgenen, vil partikler fra kometen Wild-2 falle til jorden. Denne hendelsen bør imidlertid ikke plage jordboere, siden den vil foregå som planlagt: ikke selve kometen vil fly fra himmelen, men en liten konisk kapsel med en diameter på 80, en høyde på 50 cm og en vekt på 46 kg. Hun vil lande med fallskjerm på en snødekt slette i ørkenregionen i den amerikanske delstaten Utah, 110 km fra Salt Lake City. Nærmere bestemt, midt på et enormt militært treningsområde for bombing og rakettskyting i et område som måler 30x84 km. Inne i kapselen vil det være kometstøv samlet av den amerikanske automatstasjonen Stardust. I tilfelle myk landing vil forskerne ha en unik mulighet til å studere kjemisk oppbygning kometer under laboratorieforhold. Comet Wild-2 er av spesiell interesse for forskning, siden da den møtte Stardust-stasjonen, hadde den fløyet nær solen bare fem ganger og den opprinnelige tilstanden til saken hadde endret seg litt. Det samme kan ikke sies om Halleys komet, som har passert nær solen mer enn hundre ganger. Faktum er at tidligere kjernen til kometen Wild-2 beveget seg i en bane som ligger mellom Jupiter og Uranus, var en asteroide og hadde ingen hale. Men i 1974 kom den veldig nær Jupiter og gravitasjonspåvirkningen fra denne gigantiske planeten endret banen til asteroiden slik at den begynte å nærme seg Solen hvert 6.4 år og ble til en komet. Hver tilnærming av en komet til solen fører til et delvis tap av flyktige stoffer, mens dets mer ildfaste materiale forblir nesten urørt. Det er derfor kjernen til den "gamle" kometen Halley har en ekstremt mørk farge, mens kjernen til den "friske" kometen Wild-2 er ganske lys; i overflatelaget er det mye is som ennå ikke har fordampet.
For å finne ut mest nøyaktig hva kometen er laget av, må du analysere stoffet ved hjelp av forskjellige svært sensitive instrumenter, og levere prøvene til jorden. Men det er vanskelig å plassere slike enheter om bord i et lite romfartøy, fordi dimensjonene til Stardust-stasjonen er 1,7x0,7x0,7 m - omtrent det samme som pulten. Hvordan ta en prøve av materie som flyr bort fra kometens kjerne i enorm hastighet? Etter kosmiske standarder beveget Stardust seg sakte i forhold til kometen, omtrent halvannen ganger langsommere enn kunstige satellitter flyr rundt jorden. Men selv denne hastigheten var flere ganger høyere enn en kules - stasjonen fløy 6 km på ett sekund. Kontakten av støvpartikler med en beholder med fast materiale med en slik hastighet (mer enn 20 tusen km/t) vil føre til ekstrem oppvarming og fordampning. Den eneste måten En felle laget av et unikt materiale, aerogel, som ble laget i 1931, men som ikke ble mye brukt, gjorde det mulig å fange opp og forsiktig stoppe disse støvpartiklene. Nå finner den et nytt liv takket være dens varmeisolerende egenskaper. Aerogelen består av 99,8% luft og ytterligere 0,2% silisiumdioksid, enkelt sagt - kvarts, og er et fast stoff med en porøs struktur som minner om en svamp, hvis porer ikke kan sees - deres diameter er bare 20 nanometer (det vil si at 50 tusen slike porer passer på en lengde på 1 mm). Aerogelen som ble brukt på Stardust-stasjonen ble inkludert i Guinness rekordbok som et fast stoff med den laveste tettheten - 3 mg/cm 3 . Det er 1000 ganger lettere enn kvartsglass, selv om deres kjemiske sammensetning er den samme.
Da romfartøyet nærmet seg kometen, lignet romfartøyet en ridder kledd i rustning klar for kamp - beskyttelsesskjermer laget av flere lag med Nextel keramisk "stoff" ble installert ikke bare på instrumentrommet, men også på hvert av solcellepanelene, spredt ut i form av to vinger. Det ble antatt at disse skjermene ville beskytte stasjonen mot støt fra støvpartikler og til og med fra små småstein på størrelse med erter. Den 31. desember 2003 gikk Stardust-stasjonen inn i en sky av sjeldne kometmaterialer, som strekker seg hundrevis av kilometer rundt kjernen. Og 2. januar 2004 nærmet den seg selve kjernen til kometen i en avstand på 240 km. Det viste seg at det ikke var trygt å fly blant støvpartikler - sensorer ombord viste at det ytre (støtdempende) laget av beskyttelsesskjermen ble gjennomboret av store støvpartikler minst 12 ganger. Imidlertid forble påfølgende lag intakte. Tre ganger var det spesielt tette stråler av gass og støvutslipp, under flyturen gjennom hvilke rundt 1 million bittesmå partikler traff beskyttelsesskjermen per sekund. Da stasjonen nærmet seg kometen, ble støvfellen trukket ut av dens beskyttende beholder og plassert vinkelrett på strømmen av materiale som rømte fra kometkjernen. De minste partiklene til kometen, som fløy i enorm hastighet, ble sittende fast i aerogelen, hvis tykkelse sakte jevnt ned deres raske flukt. Under bremseprosessen etterlot støvpartiklene et spor i form av en smal tunnel som er omtrent 200 ganger lengre enn diameteren. Disse sporene vil bli brukt til å finne dem ved hjelp av et mikroskop før de fjernes for undersøkelse. 6 timer etter møtet med kometen ble aerogel-panelet med flere titalls milligram støvpartikler stukket inn i en beskyttende kapsel. Forskere forventer at de ved levering til Jorden vil være i stand til å oppdage minst 1000 støvkorn av relativt stor størrelse - mer enn 15 mikron i diameter (4 ganger tynnere enn et hårstrå). I tillegg til å samle kometstøv, fotograferte stasjonen kometkjernen fra svært nært hold for første gang. Disse detaljerte fotografiene avslørte ganske uvanlige relieffformer, og i stedet for de forventede to eller tre gassstrålene, ble mer enn to dusin gass- og støvstrømmer talt som rømte fra under overflaten av kometen. Etter bildene å dømme, blir is oppvarmet av solen i visse deler av kjernen umiddelbart til gass, og omgår stadiet av den flytende tilstanden. Jetfly av denne gassen flyr ut i verdensrommet med en hastighet på flere hundre kilometer i timen. Fotografiene viser tydelig den harde overflaten av kometkjernen, dekket med kratere på opptil 150 m dyp, skarpe topper 100 m høye og skarpe klipper. Diameteren til det største krateret er 1 km og er 1/5 av diameteren til kometens kjerne. Inntrykket er at kjernematerialet er veldig sterkt, holder de bratte skråningene i kraterskråningene i sin opprinnelige tilstand, og hindrer dem i å kollapse eller spre seg. Ingen av de tre dusin himmellegemene som er fotografert i detalj fra romstasjoner (planeter, deres satellitter og asteroider) har noen gang sett et lignende relieff. Det er mulig at slike trekk ved overflatestrukturen bare er karakteristiske for kometkjerner og er forårsaket av solerosjon.
"Vega" om tilnærmingene til kometen
Den berømte Halleys komet regnes med rette som "hoveddelen" - dens opptredener nær jorden har blitt registrert 30 ganger siden 240 f.Kr. e. Ved overgangen til 1600- og 1700-tallet var den engelske vitenskapsmannen Edmund Halley den første som etablerte periodisitet i sin bevegelse og spådde tidspunktet for neste opptreden. Siden den gang begynte hun å bli kalt ved hans navn.
I 1986 ble som kjent en hel romflotilje sendt til den - de sovjetiske stasjonene "Vega-1" og "Vega-2", den europeiske stasjonen Giotto ("Giotto") og den japanske Sakigake ("Pioneer") og Suisei ("Comet") "), og den amerikanske stasjonen ICE deltok i observasjonene, selv om det var veldig langt fra det, 30 millioner km.
Observasjoner fra romstasjonene Vega og Giotto har for første gang vist hvordan en kometkjerne ser ut, som tidligere var skjult for astronomer bak skyene av gass og støv den sender ut. I formen ligner den en potet som måler 14x10x8 km. Det som også var uventet var det faktum at kjernen er mørk, som sot, og reflekterer bare 4 % av det innfallende lyset. På siden som vender mot solen, ble det observert utslipp av gass og støv som bryter gjennom det mørke skallet. Kjernen til Halleys komet er veldig porøs, inneholder mange hulrom, og dens tetthet er 100 mg/cm 3 (10 ganger mindre enn vann). Den består hovedsakelig av vanlig is med små inneslutninger av karbondioksid og metanis, samt støvpartikler. Mørk farge forårsaket av akkumulering av steinmateriale som er igjen etter fordampning av is. I følge beregninger forsvinner et lag som er omtrent 6 m tykt fra overflaten ved hver passasje av kometen Halley nær solen. Som et resultat har diameteren i løpet av de siste 100 flyvningene (over 7600 år) blitt redusert med 1,2 km, som er ca. 1/10 av den nåværende diameteren
Under sin flytur nær kometen i en avstand på 8000 km med en relativ hastighet på 78 km/s (280 tusen km/t), ble Vega-1-stasjonen kraftig bombardert av kometstøvpartikler. Som et resultat ble kraften halvert solcellebatteri og driften av det romlige orienteringssystemet ble forstyrret. Det samme skjedde med Vega-2-stasjonen. Giotto passerte bare 600 km fra kometens kjerne, og en så nær tilnærming var ikke uten tap. I en avstand på 1200 km deaktiverte nedslaget av en kometpartikkel fjernsynskameraet, og selve stasjonen mistet midlertidig radiokontakt med jorden. To japanske stasjoner fløy i større avstander fra kometen og utførte studier av den enorme hydrogenskyen som omgir den.
Bombing i verdensrommet
Å trenge dypt inn i kometens kjerne og finne ut egenskapene til materialet ikke bare på overflaten av kometkjernen, men også i dens dybder - dette var oppgaven som ble tildelt den amerikanske automatiske stasjonen Deep Impact, lansert helt i begynnelsen av 2005 mot Comet Tempel. 1. Denne kometen har en langstrakt kjerne som måler 11x5x5 km (litt mindre enn Halleys komet), som roterer én gang om sin akse hver 42. time. Etter å ha nærmet seg målet, tok stasjonen en kurs parallelt med det. Etter en tid ble Impactor ("Trommeslager")-apparatet, hovedsakelig bestående av store kobberblokker, skilt fra det. Mens enheten nærmet seg kometens kjerne, kolliderte flere små partikler med den, noe som endret banen til Udarnik litt. Ved å bruke sensorer konfigurert til å søke etter det lyseste objektet, gjenopprettet enheten ønsket bevegelsesretning og fortsatte mot det tiltenkte målet.
Et døgn senere, 4. juli 2005, kolliderte Impactor med en komet med en enorm hastighet på 10,3 km/s (37 000 km/t). På samme tid, på grunn av den enorme temperaturen som oppsto under sammenstøtet, skjedde det en termisk eksplosjon som gjorde enheten på størrelse med en husholdning vaskemaskin, som veier 370 kg til en sky av støv og gass. Når det gjelder kometen, ble stoffet i overflatelaget kastet ut av eksplosjonen til stor høyde. Samtidig kom det et lysglimt, som overrasket forskerne sterkt, siden det viste seg å være lysere enn forventet. Det utkastede materialet forsvant først etter 12 timer. Behandling av data innhentet fra observasjon av denne kollisjonen viste at materialet i det øvre laget av kometen er svært forskjellig fra det som var forventet å bli funnet der. Det ble antatt at kjernen var en enorm isblokk med inneslutninger av stein, kanskje i form av små fragmenter som steinsprut. Faktisk viste det seg at kometens kjerne består av veldig løst materiale, som ikke engang ligner en haug med steiner, men en enorm kule av støv, hvis porer utgjør 80%.
Da sonden kolliderte med kometens kjerne, fløy det utkastede materialet opp i en smal, høy kolonne. Dette er kun mulig med veldig løs og lett jord. Hvis stoffet var tettere, ville spredningen av utslippene vært lavere og bredere, og hvis kometen var steinete, ville materialet spre seg i form av en lav og bred trakt. Resultatene av dette spektakulære eksperimentet i verdensrommet førte til fremveksten av en ny modell for strukturen til kometkjerner. Tidligere ble kjernen ansett som forurenset snøkule eller en snødekt jordklump, men nå regnes den som en veldig løs kropp, litt langstrakt i form (som en potet), bestående av pulver eller støv. Det er fortsatt uklart hvordan et slikt "fluffy" stoff kan bevare kratere, åser og skarpe overflatekanter, som er tydelig synlige på bilder av kjernen til kometen Tempel-1, hentet både fra selve Deep Impact-stasjonen og fra nedslagsfartøyet som skilte fra den, som overførte De siste bildene er like før kollisjonen. Disse detaljerte bildene viser at overflaten ikke er glatt eller dekket av støv – den har veldig tydelige, skarpe landformer og ser omtrent lik ut som Månens overflate, med mange kratere og små åser. Forskerne prøvde å kombinere dataene som ble oppnådd til ett enkelt bilde, og husket den velkjente Tunguska-meteoritten.
Salve på Jupiter
I 1994 kom Comet Shoemaker-Levy 9 for nær Jupiter og ble rett og slett revet i stykker av gravitasjonsfeltet i 23 fragmenter opptil 2 km store. Disse fragmentene, strukket ut i en linje, som en perlestreng eller et tog, fortsatte flyturen over Jupiter til de kolliderte med den. Innvirkningen av Comet Shoemaker-Levy 9 på Jupiter var den mest uvanlige hendelsen som noen gang er observert i solsystemet. Kometens "ekspress" strekker seg over 1,1 millioner km (dette er tre ganger mer enn fra jorden til månen), og beveget seg raskt mot sin endelige stasjon - Jupiter. I en hel uke, fra 16. juli til 22. juli 1994, varte en slags maskingeværsalve på planeten. Den ene etter den andre oppsto gigantiske fakler da det neste fragmentet av kometen kom inn i atmosfæren til Jupiter med en gigantisk hastighet på 64 km/s (230 tusen km/t). I løpet av fallet nådde forstyrrelser i strukturen til strålingsbeltene rundt planeten en slik grad at det dukket opp et veldig intenst nordlys over Jupiter. Det enorme beltet på planeten fra 40° til 50° sørlig bredde viste seg å være oversådd med lyse avrundede formasjoner - spor av atmosfæriske virvler over stedene der rusket falt. I det kraftige gassformede skallet til Jupiter, bestående av 90% hydrogen, fortsatte disse "traktene" å rotere i lang tid, inntil atmosfæren gradvis gjenopprettet sin normale sirkulasjon i form av en serie belter parallelt med ekvator og planeten fikk sitt vanlige "stripete" utseende.
Gjenstander med "umålelig avstand"
Kometer er veldig spektakulære, men minst studerte objekter solsystemet. Selv det faktum at de befinner seg langt fra jorden ble kjent relativt nylig. De gamle grekerne trodde for eksempel at disse himmelobjektene var fenomener i jordens atmosfære. Først i 1577 beviste den danske astronomen Tycho Brahe at avstanden til kometer er større enn til Månen. Imidlertid ble de fortsatt betraktet som fremmede vandrere som ved et uhell invaderer solsystemet, flyr gjennom det og for alltid "går i umålelig avstand." Før Newtons oppdagelse av loven om universell gravitasjon var det ingen forklaring på hvorfor kometer dukker opp og forsvinner på jordens himmel. Halley viste at de beveger seg i lukkede, langstrakte elliptiske baner og returnerer gjentatte ganger til Solen. Det er ikke så mange av dem - bare rundt tusen observasjoner er registrert gjennom århundrene. 172 er kortvarige, noe som betyr at de flyr forbi solen minst en gang hvert 200. år, men de fleste kometer flyr forbi hvert 3. til 9. år. Deres vei gjennom solsystemet er vanligvis begrenset til banen til den fjerneste planeten, Pluto, det vil si at den overskrider avstanden fra jorden til solen med ikke mer enn 40 ganger. Slike kometer har blitt observert fra jorden mange ganger. De fleste kometer beveger seg i svært langstrakte baner som tar dem langt utover solsystemet. Slike langtidskometer observeres bare én gang, hvoretter de forsvinner fra synsfeltet til jordboere i flere tusen år. Kometer er oppkalt etter navnet på oppdageren (Chernykhs komet, Kopfs komet), og hvis det er to eller til og med tre av dem, er de alle oppført (Hale-Bopp-kometen, Churyumov-Gerasimenko-kometen). Når en person oppdaget flere kometer, legges et nummer til etter navnet (Comet Wild-1, Comet Wild-2).
Hva eksploderte over Tunguska?
På en gang var en vitenskapelig overraskelse resultatene av beregninger av tettheten til Tunguska-meteoritten, utført for 30 år siden, i 1975, av spesialister innen aerodynamikk og ballistikk, akademiker Georgy Ivanovich Petrov, grunnlegger av instituttet. for romforskning, og doktor i fysiske og matematiske vitenskaper Vladimir Petrovich Stulov. Mange anså den oppnådde verdien for å være rett og slett urealistisk - tross alt, fra beregningene til disse matematikerne fulgte det at et himmellegeme eksploderte over Sibir i 1908, hvis tetthet var 100 ganger mindre enn vann - den oversteg ikke 10 mg / cm 3. Dermed var Tunguska "meteoritten" 7 ganger mer løs enn nyfallen snø. Diameteren nådde ifølge beregninger 300 m. Det var umulig å forestille seg at en så fluffy ball kunne opprettholde sin integritet under et langt opphold i rommet og produsere en så storslått effekt i jordens atmosfære. Den fløy i flere tusen kilometer, glødet sterkt, og eksploderte deretter og felte en skog over et område på mer enn 2000 km 2 (dette er 2 ganger territoriet til Moskva). Resultatene av disse beregningene forble tvilsomme i lang tid, inntil 97 år etter Tunguska-eksplosjonen skjedde en annen kosmisk eksplosjon som vakte like stor oppmerksomhet - kollisjonen av en Deep Impact-stasjonsblokk med kjernen til kometen Tempel-1.
Hva skjedde for nesten et århundre siden med den sibirske taigaen?
Da det i de fleste land i verden allerede var 30. juni 1908, og i Det russiske imperiet, som levde i henhold til kalenderen "gammel stil" - bare den 17. juni sporet himmelen over viddene til den sibirske taigaen en brennende sti, som ble observert av flere hundre mennesker i forskjellige byer og landsbyer vest for Baikalsjøen. I området ved Podkamennaya Tunguska-elven var klokken 7:15 om morgenen da et sterkt brøl lød over nesten øde steder. En varm vind brant ansiktene til Evenkiene, som beitet en flokk med hjort omtrent 30 km fra eksplosjonsstedet, og en sterk sjokkbølge slo gigantiske lerker til bakken, som om de var gresstrå som en enorm ljå hadde gjennom. bestått. Selv 70 km unna, i landsbyen Vanavara, nærmest eksplosjonsstedet, ved bredden av Podkamennaya Tunguska, ristet hus og vindusruter sprakk. Historiene til flere hundre øyenvitner ble deretter nedtegnet. Mange av dem kalte fenomenet som gikk foran eksplosjonen en "ildkost" som flyr over himmelen fra Baikalsjøen, det vil si fra øst til vest. Gjentatte ekspedisjoner til eksplosjonsområdet, utført siden 1927, fant ikke spor av meteorittmateriale, men avslørte et interessant bilde av en falt skog. Det viste seg at de opprevne trærne var plassert radialt fra eksplosjonspunktet i form av to ovale flekker, som minner om vingene til en gigantisk sommerfugl med et spenn på 80 km. Dette bildet indikerte at det eksploderende legemet beveget seg i en vinkel til jordoverflaten, og ikke falt vertikalt på den.
Hvis denne kollisjonen hadde skjedd 5-6 timer senere, ville eksplosjonen ha skjedd over en av de nordlige hovedstedene: St. Petersburg, Helsinki, Stockholm eller Oslo. Alle av dem er plassert på omtrent samme breddegrad som stedet for meteorittfallet i den sibirske taigaen, så den daglige rotasjonen av jorden kan føre til at en av disse byene er i himmellegemets vei den dagen. Eksplosjonen, som felte en skog over et område på 40x80 km, hadde skjedd over byen, ville ha rammet sentrum, utkanten og områdene rundt. I 1949 ble det konkludert med at Tunguska-meteoritten fullstendig ble til gass under eksplosjonen, siden den ikke var en meteoritt i klassisk forstand, det vil si stein eller jern, men var kjernen til en liten komet og besto hovedsakelig av isblandet. med støv. En studie av flybanen til denne kosmiske kroppen viste at den beveget seg i samme bane som Beta Taurid-meteorittdusjen, generert av oppløsningen av kometen Encke. Tunguska-meteoritten var sannsynligvis et lite fragment av kometen Encke. Tross alt er det kjent at mange små kosmiske kropper - meteoritter og ildkuler - danner såkalte meteorsvermer, beveger seg langs kometbaner og vises på jordens himmel strengt tatt på en bestemt tid av året, når planeten vår krysser banen deres. Da kometen Encke ble oppdaget i 1786, var den ganske lys, synlig for det blotte øye. Men den falt snart fra hverandre og har nå mistet 85 % av sin opprinnelige masse. Nå er diameteren på kjernen omtrent to kilometer. Den er den mest "kvikke" og nærmer seg solen hvert 3,3 år. Dette er den andre kometen som periodisitet er oppdaget for. Det er mulig at den neste tilnærmingen til Solen i 2007 vil være den siste i historien, siden dens svært lille tilførsel av is vil gå tom, den vil slutte å avgi en gasshale og vil bli til en liten asteroide. Åpenbart, i 1908, bokstavelig talt foran folks øyne, var det en kollisjon med en komet, om enn en ganske liten en, og ofre ble unngått bare fordi, tilfeldigvis, eksploderte det himmelske romvesenet over et øde område av taigaen.
Rommøll
En helt uventet "kometleverandør" var SOHO-satellitten, lansert i 1995, hvis navn betyr "Solar and Heliospheric Observatory". SOHO fotograferer jevnlig området rundt solen, hvor små kometer blir lett synlige. I august 2005 nådde antallet kometer påvist i SOHO-bilder 1000. De fleste av dem er mikroskopiske i størrelse og vanskelige å se med normale teleskopobservasjoner fra Jorden. De første kometene på bilder fra SOHO ble identifisert av spesialister fra NASA og European Space Agency (SOHO er deres felles prosjekt). Men så, etter å ha blitt lagt ut på SOHO-prosjektets nettside, ble hundrevis av bilder tilgjengelige for allmennheten. Allerede den første dagen oppdaget en amatørastronom fra Australia to kometer på dem samtidig. Etter dette begynte dusinvis av mennesker, uten å forlate hjemmene sine, å oppdage bittesmå kometer, og lette etter dem på sin egen dataskjerm. Alle disse objektene er fragmenter av de tre lyseste kometene som ble observert i det siste og århundret før det, som kom for nær solen og falt fra hverandre under påvirkning av dets kraftige gravitasjonsfelt. Mange av disse «smulene» vil forsvinne, og fordampe under neste forbiflyvning av solen. Slike hendelser er allerede observert i fotografier hentet fra SOHO-satellitten. Små kometer dør ikke bare av solen, men også fra kontakt med jordens atmosfære. Da kunstige satellitter tok Jorden under konstant observasjon, viste det seg at det var en hel klasse med tidligere ukjente romobjekter som konstant var i kontakt med planeten vår. Små iskalde kometer som varierer i størrelse fra 1 til 20-30 m når de kommer inn i de øvre, svært sjeldne lagene av atmosfæren, blir til små skyer av vanndamp, strukket ut i smale striper som kjølvannet av et jetfly.
Slipp anker på kjernen
Den mest imponerende studien lover å være European Space Agencys oppdrag til kometen Churyumov-Gerasimenko, som ble oppdaget i 1969 av Kyiv University-ansatt Klim Ivanovich Churyumov og doktorgradsstudent Svetlana Ivanovna Gerasimenko, som utførte observasjoner ved observatoriet til V. Fesenkov Astrophysical Institute i fjellene nær Almaty. Dette helt nye stadiet i studiet av kometer begynte i 2004 med lanseringen av Rosetta-automatstasjonen. Det er også ventet å få informasjon om to asteroider som flybanen vil passere i nærheten av. Til nå har romstasjoner vært i nærheten av kometer i ganske kort tid. Informasjonen de mottok kan sammenlignes med ett øyeblikksbilde fra livet til dette romobjektet. For å lage et detaljert bilde, en slags film med en komet i tittelrollen, må du holde deg nær den i lang tid. Det er planlagt at Rosetta-stasjonen skal bli en kunstig satellitt for kometen for første gang og vil bevege seg med den i omtrent to år, og registrere informasjon om hvordan overflaten til kometkjernen varmes opp når den nærmer seg solen, og skyter ut. materie som en gassstøvhale vil oppstå og vokse fra.
Kanskje, selv i sine villeste drømmer, kunne oppdagerne av kometen ikke forestille seg at en romstasjon om 35 år ville bli sendt til "deres" objekt. Likevel skjedde dette, og i mars 2004 befant professor ved Kyiv University Churyumov og forsker ved Institute of Astrophysics ved Academy of Sciences i Tadsjikistan Gerasimenko seg i Sør Amerika ved romhavnen Kourou (Fransk Guyana) som æresgjester ved oppskytingen av Rosetta-stasjonen.
Det vil ta romfartøyet så mye som 10 år å nå møtepunktet med kometen. I løpet av denne tiden vil banen endres flere ganger under påvirkning av gravitasjonspåvirkningen fra Jorden og Mars. Først, i mars 2005, vil Rosetta passere nær jorden, deretter i februar 2007 - nær Mars, i november samme år og i november 2009 - to ganger mer nær jorden. Etter hver slik tilnærming vil stasjonens vei bli annerledes, og avvike nøyaktig i den forhåndsberegnet retning som skulle føre den til et møte med kometen i mai 2014. Stasjonen vil nærme seg den langt fra Solen - i et kaldt område hvor kometen ennå ikke har en hale. Da vil den mest uvanlige hendelsen av hele flyturen inntreffe: den lille landeren Philae vil skille seg fra stasjonen og lande på en kometkjerne for første gang. Denne modulen er oppkalt etter øya Philae på Nilens første grå stær, hvor en rød granittobelisk med en inskripsjon på to språk - gresk og gammelegyptisk - ble oppdaget i 1815, som i likhet med Rosettasteinen hjalp til med tyde symbolsk skrift. Prosessen med å lande på en komet vil være mer som dokking av romfartøy, snarere enn en landing. Hastigheten til landingsmodulen vil avta til 0,7 m/s (2,5 km/t), som er mindre enn hastigheten til en fotgjenger, og etter kosmiske standarder er den helt ubetydelig. Tross alt er tyngdekraften på en kometkjerne, hvis diameter er 5 km, veldig liten, og enheten kan ganske enkelt sprette av overflaten tilbake til verdensrommet hvis den beveger seg for raskt. Etter kontakt med kometen må landeren festes med et "landanker" som ligner en harpun. I fremtiden vil "ankeret" holde den på kometen når den begynner å bore overflaten med en miniatyrborerigg. Den resulterende prøven av stoffet vil bli analysert av et mini-laboratorium plassert inne i Philae. Et videokamera installert utenfor vil vise landskapet til kometkjernen og hva som skjer på den når gassstråler skytes ut fra dypet. Intern struktur kjernen vil bli "undersøkt" ved hjelp av radio og lydbølger. Så detaljert informasjon vil gjøre dette for første gang og vil gi en forklaring på hvordan kometkjernen er bygget opp og hva den består av. Kan denne uvanlige formasjonen betraktes som et eldgammelt stoff, "bevart" materiale fra dannelsen av solsystemet, slik det nå antas, eller er kometer noe annet som ikke bare vitenskapen, men til og med fantasien ikke har nådd?
> > Vilda
81P/Vilda– kometen til solsystemet mellom Mars og Jupiter: beskrivelse og karakteristikker med bilder, flatet form, forskning, funn og navn.
81Р/Vilda er en liten komet med en flat form. Parametre: 1,65 x 2 x 2,75 km. Det tar 6,5 år å fullføre en orbitalflyging. Sist gang hun henvendte seg til oss var i 2016.
Roterer mellom Mars og Jupiter, men dette er ikke den opprinnelige banebanen. Tidligere var punktet mellom Uranus og Jupiter. Men i 1974 påvirket Jupiter tyngdekraften, og banen flyttet seg nærmere oss.
Den er klassifisert som en "ny" komet og har aldri vært i nærheten av solen før. Derfor lar forskyvningen oss spore hvordan de gamle objektene i systemet ser ut. Nedenfor kan du se et bilde av kometen 81P/Wilda.
EN simulert bilde av en komet
NASA brukte kometen i 2004 på Stardust-oppdraget for å samle støvpartikler utenfor månens grenser. Prøvene ble plassert i en aerogel-samler da kjøretøyet fløy 236 km fra kometen. De ble brakt til jorden i 2006 om bord i en kapsel. Analysen viste tilstedeværelsen av glycin - fundamental byggestein for livet.
Oppdagelsen av Comet 81P/Wilda
Navn på komet 81P/Wilda
Etter tradisjonen blir kometer navngitt til ære for oppdagerne deres. Bokstaven "P" indikerer dens periodiske natur. Slike objekter bruker mindre enn 200 år på én bane.
Partikler av kometmateriale med en diameter på hundredeler av en millimeter viste seg å være langt fra kometariske i sammensetning. Disse bittesmå støvflekkene oppveide alle tidligere argumenter til fordel for allment aksepterte teorier om kometdannelse, og fortalte samtidig mange fantastiske ting om solsystemets barndom.
Et team av forskere fra flere institusjoner, ledet av fysiker Hope Ishii fra Lawrence Livermore National Laboratory, utførte en detaljert analyse av kometpartiklene levert av Stardust til jorden. Det som ble oppdaget tvang forskere til å ta hodet: overraskelse etter overraskelse, og alle teorier om utviklingen av kometer, ser det ut til, må revideres.
Den fem kilometer brede kometen Wild 2 på bildet fra Stardust-sonden og topografien til dette himmellegemet (NASA-bilde).
Men først er det nødvendig å si noen ord om oppdragets historie og dets tidligere vitenskapelige resultater.
Husk at Stardust-romfartøyet samlet inn materiale fra kometen Wild 2 tidlig i 2004. Et par år senere kom en kapsel med prøver av kometstøv tilbake til jorden. Etter å ha åpnet beholderen med , var forskerne overbevist om at enheten fullførte oppdraget sitt perfekt.
Allerede de første resultatene av analysen av dette kometmaterialet overrasket spesialister sterkt. Sammensetningen av mineralene indikerte fødselen av en komet i brann, nær Solen, ved en temperatur på tusenvis av grader Celsius, og slett ikke i kalde og fjerne områder av systemet vårt, som tidligere ble antatt.
Wild 2 med Jupiter og solen i bakgrunnen. Omløpstiden til denne kometen er litt mindre enn seks og et halvt år (NASA-illustrasjon).
Og dette var ikke den første overraskelsen til Wild 2. Tidligere var utseendet til dette himmellegemet en overraskelse: Stardust filmet kometen fra nært hold. Så det ble oppdaget kløfter, groper, bordfjell og skarpe spir på opptil 100 meter med vertikale vegger.
I tillegg ble det funnet komplekse hydrokarboner på Wild 2, noe som igjen reiser spørsmålet om livets utenomjordiske opprinnelse.
Hva nå? Det viste seg at Wild 2, selv om den har en bane som er karakteristisk for kometer, er mye mer lik en asteroide i sammensetning. Men det virker bare slik.
En av de små kometpartiklene fanget i en aerogel viste seg å være formet som et hjerte, noe som brakte den "berømmelse" utenfor laboratoriet (NASA-bilde).
Kjemisk analyse av Stardust-prøver viste at de oppsamlede støvkornene lignet sammensetningen av objekter fra det indre solsystemet, som Ishii forklarer, dette er materialer "fra asteroidebeltet", i stedet for eldgamle materialer som var forventet å være dypfryst i Kuiper. belte. Dessuten skaper to punkter på en gang overraskelse. "Den første overraskelsen er at vi fant materialer fra det indre solsystemet, og den andre er at vi ikke fant materialer fra det ytre solsystemet," sier forskeren.
På noen måter er dette en lettelse for de forskerne som spådde (og beviste med datamodeller) at tidlig stadie Under dannelsen av solsystemet opplevde materialet rask blanding og spredning i bredde og avstand. Slik ustabil (gravitasjonsforstyrrelser fra unge planeter har skylden?) og turbulent oppførsel av materialet som dannet systemet har lenge reist tvil og spørsmål blant teoretikere.
Men hva kan vi si om kometer! Selv planetene i systemet vårt (på ungdomstidspunktet) beveget seg ofte, kolliderte og byttet bane.
Hope Ishii undersøker under et mikroskop sporet etter en flekk av kometstøv i en aerogel (foto av Reuters).
Men hva? Wild 2, viser det seg, er ikke en komet i det hele tatt?
Sjefforskeren for Stardust-prosjektet, Donald Brownlee fra University of Washington, sier: dette er utvilsomt en komet. Og han presiserer: "Wild 2 kommer fortsatt fra det ytre solsystemet, til tross for dets merkelige sammensetning." Hele poenget med oppdraget var nettopp å "fange halen" til en typisk komet. Og her tok ikke forskerne, ifølge Brownlee, feil.
"Hvis Wild 2 alltid hadde levd i det indre solsystemet, ville det ha mistet så mye støv og is nå at det ikke ville vært noe igjen av det," legger Donald til.
Her er det nødvendig å klargjøre at denne kometen ble oppdaget av den sveitsiske astronomen Paul Wild i 1978. Dessuten vurderte Wild at denne kometen i det meste av solsystemets levetid hadde en sirkulær bane som ligger i stor avstand fra stjernen vår (omløpsperioden var 40 år). Men i 1974 passerte den nær Jupiter, som "kastet" kometen mot solen.
Nå løper den langs en svært langstrakt bane, nærmer seg dagstjernen nærmere enn Mars bane og beveger seg noe lenger bort enn bane til Jupiter.
Brownlee og en modell av romfartøyet Stardust (NASA-bilde).
Ishii og hennes kolleger, som publiserte en ny studie av den fantastiske Wild 2 i Science, beskriver den som en kropp mellom kometer og asteroider. Dessuten, hvis vi forestiller oss en viss skala, i den ene enden av hvilken det vil være en typisk asteroide, og på den andre - en typisk komet, vil Wild 2, ifølge Hope, være plassert nærmere asteroidekanten av denne linjen.
Studiet av de fleste kometer er en gang i naturen. Dette er ikke rart – de er tilgjengelige for observasjon i en begrenset periode. Det er ikke nødvendig å snakke om sonder - inn beste scenario de følger kometen i noen tid og etterlater den deretter med en bagasje av vitenskapelige data. Derfor skiller kometen 81P/Wilda (eller Wilda-2) seg ut blant sine "" - takket være de fangede partiklene i kometens hale fortsetter studien den dag i dag.
Comet Wild-2 ble verdens første komet, hvis substans ble levert til - og en av få kosmiske kropper hvis materialforskere var i stand til å studere med egne hender. Trofeet som ble fanget av Stardust-apparatet var mangefasettert - i tillegg til støvet fra halen til Wild-2, sendte sonden 72 fotografier av overflaten fra kometen. Takket være dette fikk astronomer et tredimensjonalt bilde av kometens egenskaper - nemlig:
Stardust-sonden jager Comet Wild-2 (artistens inntrykk)
- Den støvete, ikke-isete delen av Comet Wild 2 består først og fremst av silisiumholdige mineraler. Blant dem er olivin, en del av mange S-grade og grønn sand på Hawaii-øyene, samt små glasskorn. Overflatelaget til kometen Wild-2, som er mye sterkere enn skorpen til andre kometer, fortjener spesiell oppmerksomhet. I tillegg til vann og stein er den dekket av størknet karbonmonoksid, også kjent som karbonmonoksid.
- Vilda-2 var ikke alltid en kortperiodekomet – den begynte å komme nær og ofte først i 1974, da den ble oppdaget. Kjempen trakk henne inn i familien sin - etter å ha passert bare 1 million kilometer fra overflaten, befant kometen Wild-2 seg i en gravitasjonsfelle. Revolusjonsperioden rundt solen har gått ned fra 40 år til 6,2 år. Og aphelion, punktet for maksimal avstand fra solen, nærmet seg lyset fra 1,8 milliarder til 795 millioner kilometer.
Takket være en "tvungen" endring i bane, vakte kometen Wild-2 oppmerksomheten til astronomer. Men Jupiter endrer ofte banene til kometer – hvorfor ble Vilda-2 så viktig?
Poenget er at før Jupiters inngripen lå kometens bane mellom den og. På dette tidspunktet lignet Vilda-2 mer på en asteroide enn en komet, siden den ikke nærmet seg solen nær nok til å begynne å avgass og danne en hale. Følgelig forble overflaten i sin opprinnelige form - det samme var andre kometer da de ble født sammen for 4,5 milliarder år siden. Og siden Vilda-2 ikke hadde tid til å dekomponere på 30 år, har sammensetningen og utseende er bokstavelig talt av arkeologisk verdi for astronomer.
Historien om studiet av kometen Wild-2
Primærtrinn
Kometen ble oppdaget av den kjente sveitsiske astronomen Paul Wild i 1978 – han klarte å fange den i løpet av den første syklusen i en ny bane rundt solen. Wild bidro mye til moderne astronomi – han oppdaget 94 asteroider, 4 kometer og 41 supernovaer. I sitt arbeid brukte han Schmidts systemer. I den er det lysfølsomme elementet plassert midt mellom linsene og speilet - dette utvider visningsvinkelen til teleskopet, noe som gjør det til et ideelt instrument for astrografering.
Briten Brian Marsden fortsatte studiet - Wilds fotografier tillot ham å beregne banen til den nyoppdagede kometen. Comet Wild 2 har blitt observert hvert år siden 1983. Dens maksimale lysstyrke på jordens stjernehimmel nådde størrelsesorden +9 - dette er under terskelen for oppfatning av det menneskelige øyet, men ganske nok for et amatørteleskop.
Stjernestøvsonde
Men hovedbegivenheten i studiet av kometen Wilda-2 var besøket av Stardust-romfartøyet 20. januar 2004. Navnet på sonden på engelsk betyr "stardust", som perfekt gjenspeiler essensen av oppdraget - Stardust skulle fange den minste lyse halen til en komet, og deretter bringe dem hjem til jorden. Imidlertid opptar hele den lange (opptil flere millioner kilometer) halen til kometen bare en milliondel av massen. Hvordan var da sonden i stand til å fange disse bittesmå partiklene?
Forskere har stolt på aerogelfeller. Dette materialet er utrolig lett og løst - en kubikkmeter veier bare 1 kilo (til sammenligning veier 1 m 3 av det mest luftige skum 40 kilo). I tillegg er aerogel varmebestandig - en ideell kandidat for arbeid i luftløse rom. Egenskapene til stoffet gjorde det mulig å fange støvpartikler fra kometens hale i ideell tilstand – de ville sette seg fast i gelen uten å overopphetes eller kollapse. Selv organiske stoffer kunne fanges opp på denne måten.
I 2006 ble de fangede prøvene returnert til jorden. Dermed fløy Stardust en rekorddistanse for en retursonde – 4,5 milliarder kilometer. I tillegg til hovedoppdraget, fullførte sonden også sideoppdrag. Så i 2002 kom han nær en liten asteroide, og i 2011 - til en "skudd" komet.
Funn gjort på kometen Wild-2
Det første astronomene fikk vite om var kometens overflate. I prosessen med å fange halepartikler, kom Stardust innenfor 240 kilometer fra Comet Wild 2 - nærmere enn noe jordkart noen gang har blitt laget.
Siden kometen Wild-2 først nylig begynte med kometaktivitet, forventet forskerne å se dens uberørte utseende, ikke jevnet ut av hundrevis av år med utgassing nær solen. Ingen forventet imidlertid å se et så komplekst terreng – kometen hadde store steinblokker, høye steiner, kratere fra meteorittnedslag og mange dype runde hull! Det var også ganske eksotiske formasjoner - som kratere, hvor bunnen var oversået med isete stalagmitter som var titalls meter lange.
En annen overraskelse var mekanismen for distribusjon av mikropartikler i kometens hale. Basert på fjernobservasjoner forventet forskerne en mer eller mindre jevn støvstrøm. Men under innflygingen falt hele svermer av fragmenter av kometkjernen over Stardust flere ganger – og mellom dem var det fred og ro.
Den virkelige oppdagelsen var imidlertid tilstedeværelsen i kometen av slike silikater og metallforbindelser som bare kan dannes i nærvær av høye temperaturer - fra 50 til 90 grader Celsius. Siden kometen hovedsakelig består av is, betyr dette at den var flytende på en gang. Dette passer ikke helt inn i det moderne konseptet med kometspredning.
