W miesiącach prowadzących do przejścia przez kometę 67P/Churyumov-Gerasimenko przez peryhelium, naukowcy z zespołu misji Rosetta zaobserwowali dramatyczne i gwałtowne zmiany powierzchni komety w rejonie Imhotep. Wyniki swoich obserwacji opublikowali w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics.
Od momentu dotarcia do komety 67P/C-G w sierpniu 2014 roku, sonda Rosetta zaoobserwowała wzrost aktywności komety ogrzewanej wskutek zbliżania się jej do Słońca. Ogólny wzrost wypływów gazu i pyłu spowodowany był pojawieniem się dżetów oraz gwałtownych wybuchów w ostatnich tygodniach przed przejściem przez peryhelium – najbliższy Słońcu punkt na orbicie komety (13 sierpnia 2015 r.).
Jednak w czerwcu 2015 roku, zaledwie dwa miesiące przed peryhelium, naukowcy z misji Rosetta zaczęli zauważać istotne zmiany na powierzchni jądra komety. Te zmiany widoczne były w Imhotep – rejonie charakteryzującym się gładkim terenem pokrytym zarówno drobnym materiałem jak i dużymi głazami.
„Uważnie monitorujemy region Imhotep od sierpnia 2014 roku, ale do maja 2015 roku nie wykryliśmy żadnych zmian w skali nawet 10 cm/piksel,” powiedział Olivier Groussin, astronom z Laboratoire d’Astrophysique w Marsylii (Francja), badacz zespołu OSIRIS oraz główny autor artykułu.
„Jednak pewnego ranka zauważyliśmy coś nowego: powierzchnia Imhotep zaczęła się istotnie zmieniać. Te zmiany trwały przez dłuższy czas.”
Pierwsze ślady nowego, prawie okrągłego kształtu w rejonie Imhotep zauważono na zdjęciu wykonanym kamerą wąskokątną OSIRIS w dniu 3 czerwca. Kolejne zdjęcia wykonane w czerwcu pokazywały co raz większe rozmiary tego obrysu. Chwilę potem pojawił się drugi okrągły zarys. 2 lipca miały one już średnicę 220 m i 140 m.
Do momentu wykonania ostatniego zdjęcia w dniu 11 lipca, wszystkie trzy kształty połączyły się w jeden większy, a obok nich pojawiły się dwa nowe.
„Te spektakularne zmiany pojawiały się bardzo szybko. Krawędzie zarysów rozciągąły się w tempie kilkudziesięciu centymetrów na godzinę. To świadczy o złożoności zachodzących tam procesów fizycznych,” dodaje Olivier.
Sublimacja materiałów lotnych to ważny czynnik bowiem kolorowe zdjecia tego regionu ujawniają sygnatury odsłoniętego lodu na niektórych fragmentach krawędzi. Gwałtowne tempo wzrostu niemniej jednak było zaskoczeniem dla naukowców: modele sublimacji napędzanej promieniowaniem słonecznym przewidywało tempo erozji na kilka centymetrów na godzinę. Stąd też naukowcy uważają, że do wytłumaczenia obserwacji konieczne jest uwzględnienie dodatkowych mechanizmów.
Proste wytłumaczenie sugeruje, że materiał na powierzchni komety jest bardzo słaby i umożliwia szybką erozję, lecz możliwe jest także, że krystalizacja amorficznego lodu lub destabilizacja tzw. klatratów mogą uwalniać energię a tym samym napędzać zwiększanie się rozmiarów tych obiektów.
Erozji może towarzyszyć zwiększone tempo uwalniania gazów, m.in. H2O, CO2 czy CO. Naukowcy szukali także w zdjęciach z kamery OSIRIS dowodów zwiększonego tempa unoszenia pyłu z Imhotep wraz z ewolucją morfologii powierzchni jednak nie znaleźli na to dowodów.
Choć mało prawdopodobnym wydaje się, żeby wiele małych (o rozmiarach rzędu mikronów) ziaren pyłu zostało uwolnionych podczas powstawania i powiększania się obiektów, możliwe, że ta sama masa została uwolniona w mniejszej liczbie większych (o rozmiarach rzędu milimetrów) ziaren, które odbijałyby mniej światła i byłyby trudniejsze do wykrycia przez OSIRIS.
Co więcej, znaczna część uwolnionego pyłu mogła natychmiast opadać z powrotem na powierzchnię, zbierając się u podstawy rozszerzających się krawędzi.
Mimo, że naukowcy początkowo byli zaskoczeni tak istotnymi zmianami na gładkiej powierzchni regionu Imhotep, lokalizacja tego regionu w pobliżu równika komety sprawia, że otrzymuje on znaczne ilości promieniowania słonecznego.
„Czekamy na połączenie naszych obserwacji z instrumentu OSIRIS z danymi zebranymi przez inne instrumenty na pokładzie sondy Rosetta. Być może wtedy dowiemy się więcej o pochodzeniu tych interesujących obiektów,” kończy Olivier.
Źródło: ESA
Więcej informacji: