ดาวหาง 67P / C-G อาจมีขนาดเล็กเพียงแค่ 2.5 ไมล์ (4 กม.) แต่ภูมิทัศน์ที่หลากหลายและกระบวนการที่ทำให้พวกเขาประหลาดใจ การพูดว่าธรรมชาติบรรจุสิ่งต่าง ๆ มากมายในแพ็คเกจเล็ก ๆ
ในภาพที่เพิ่งเปิดตัวถ่ายโดย Rosetta ของ OSIRIS ความละเอียดสูงกล้องวิทยาศาสตร์ดูเหมือนว่าดาวหางจะมีชีวิตอยู่ แสงแดดส่องประกายก้อนหินน้ำแข็งและหลุมยุบแพนเค้กระเบิดกีย์เซอร์ของฝุ่นเข้าไปในอาการโคม่าที่อยู่โดยรอบ
น้ำแข็งน้ำมากกว่าร้อยแผ่นยาวประมาณ 6 ถึง 15 ฟุต (ไม่กี่เมตร) ส่องพื้นผิวดาวหางตามการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์เรารู้จากการศึกษาก่อนหน้านี้และการวัดที่ดาวหางนั้นเต็มไปด้วยน้ำแข็ง ในขณะที่พวกเขากำลังอบอุ่นจากดวงอาทิตย์น้ำแข็งจะระเหยและนำอนุภาคฝุ่นที่ฝังอยู่ออกมาซึ่งก่อให้เกิดบรรยากาศหรือดาวหางของดาวหางและทำให้มันดูเลือน
ไม่ใช่ทุกผงละเอียดที่เหลือดาวหาง บางตัวก็เกาะติดกับพื้นผิวปกคลุมด้วยน้ำแข็งและทำให้นิวเคลียสมืดลง สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมดาวหางทั้งหมดที่เราเห็นอยู่ใกล้จะมืดกว่าถ่านหินแม้ว่าจะทำจากวัสดุที่สว่างเหมือนหิมะ
นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุ 120 ภูมิภาคบนพื้นผิวของ ดาวหาง 67P / Churyumov-Gerasimenko ที่สว่างกว่าสิบเท่าของความสว่างผิวเฉลี่ย บางก้อนเป็นหินก้อนเดี่ยวในขณะที่หินก้อนอื่น ๆ ก่อให้เกิดจุดสว่าง เห็นได้ในความละเอียดสูงหลายคนดูเหมือนจะเป็นก้อนหินที่มีการสัมผัสกับน้ำแข็งบนพื้นผิวของพวกเขา; กลุ่มมักจะพบที่ฐานของหน้าผาที่ยื่นออกมาและมีแนวโน้มที่จะไปถึงที่นั่นเมื่อกำแพงหน้าผาทรุดตัวลงส่งหิมะถล่มหินน้ำแข็งลงเนินและเผยให้เห็นน้ำแข็งสดไม่ได้ปกคลุมด้วยฝุ่นสีเข้ม
สิ่งที่น่าสนใจกว่าคือก้อนหินโดดเดี่ยวที่พบที่นี่และที่นั่นดูเหมือนจะไม่มีความสัมพันธ์กับภูมิประเทศโดยรอบ นักวิทยาศาสตร์คิดว่าพวกเขามาถึงสไตล์จอร์จเจ็ตสันเมื่อพวกเขาถูกโยนลงมาจากพื้นผิวของดาวหางโดยการระเหยกลายเป็นน้ำแข็งของน้ำแข็งเพื่อไปยังที่ตั้งใหม่ แรงโน้มถ่วงต่ำของดาวหางทำให้เป็นไปได้ ปล่อยให้ภาพนั้นหมักในใจของคุณสักครู่
ก้อนหินที่ส่องประกายน้ำแข็งทั้งหมดที่พบเห็นในตอนนี้ถูกพบในบริเวณที่มีร่มเงาซึ่งไม่ได้สัมผัสกับแสงแดดและไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ
“ น้ำแข็งน้ำเป็นคำอธิบายที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับการเกิดขึ้นและคุณสมบัติของคุณสมบัติเหล่านี้” Antoine Pommerol จากมหาวิทยาลัยเบิร์นและผู้เขียนนำการศึกษากล่าว
เราจะรู้ได้อย่างไรว่ามันเป็นน้ำแข็งในน้ำและไม่ใช่คาร์บอนไดออกไซด์หรือน้ำแข็งรูปแบบอื่น ๆ ง่าย. เมื่อการสังเกตเกิดขึ้นน้ำแข็งของน้ำจะกลายเป็นไอในอัตรา 1 มม. ต่อชั่วโมงของการส่องสว่างด้วยแสงอาทิตย์ ในทางตรงกันข้ามคาร์บอนมอนอกไซด์หรือน้ำแข็งคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีจุดเยือกแข็งที่ต่ำกว่ามากจะระเหยไปอย่างรวดเร็วในแสงแดด น้ำแข็งน้ำระเหยช้ากว่าการเปรียบเทียบ
การทดสอบในห้องปฏิบัติการโดยใช้น้ำแข็งผสมกับแร่ธาตุต่าง ๆ ภายใต้แสงแดดจำลองพบว่าใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงในการระเหิดเพื่อผลิตชั้นฝุ่นเพียงไม่กี่มิลลิเมตรหนา แต่มันก็เพียงพอแล้วที่จะปกปิดร่องรอยของน้ำแข็ง พวกเขายังพบว่าฝุ่นชิ้นเล็ก ๆ บางครั้งก็อาจสลายไปเพื่อให้เห็นน้ำแข็งสดใต้
“ ฝุ่นสีเข้มหนา 1 มม. ก็เพียงพอที่จะซ่อนเลเยอร์ด้านล่างจากอุปกรณ์ออพติคอล” Holger Sierks นักวิจัยหลักของ OSIRIS จากสถาบัน Max Planck เพื่อการวิจัยระบบสุริยะกล่าว
ปรากฏว่าพื้นผิวของ Comet 67P ส่วนใหญ่ถูกปกคลุมไปด้วยฝุ่นสีเข้มด้วยการสัมผัสน้ำแข็งขนาดเล็กซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของภูมิทัศน์เช่นหน้าผาที่พังทลายและการโยนก้อนหินจากกิจกรรมเจ็ท เมื่อดาวหางเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์มากบางส่วนของน้ำแข็งก็จะสัมผัสกับแสงแดดในขณะที่มีสิ่งแปลกปลอมเกิดขึ้นใหม่ คุณฉันและทีม Rosetta ไม่สามารถรอที่จะเห็นการเปลี่ยนแปลง
เคยสงสัยหรือไม่ว่าดาวหางได้รับเครื่องบินเจ็ตมาแล้ว ในการศึกษาใหม่อีกครั้งหนึ่งปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติทีมนักวิจัยรายงานว่ามีหลุมที่ใช้งานอยู่ 18 หลุมหรือ sinkholes ถูกระบุในซีกโลกเหนือของดาวหาง รูกลมที่ขรุขระเหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นแหล่งของเครื่องบินไอพ่นที่สวยงามอย่างที่เห็นในภาพด้านบน หลุมมีขนาดตั้งแต่ประมาณ 100 ถึง 1,000 ฟุต (30-100 เมตร) ที่มีความลึกสูงสุดถึง 690 ฟุต (210 เมตร) เป็นครั้งแรกที่เครื่องบินไอพ่นแต่ละลำสามารถสืบย้อนกลับไปยังหลุมที่ระบุได้
ในภาพถ่ายที่ผ่านการประมวลผลเป็นพิเศษสามารถมองเห็นวัสดุจากผนังหลุมด้านในเช่นระเบิดหิมะจากเครื่องทำหิมะ ! เหลือเชื่อ
“ เราเห็นเครื่องบินไอพ่นที่เกิดขึ้นจากพื้นที่ร้าวของผนังภายในหลุม รอยแตกเหล่านี้หมายความว่าสารระเหยที่ติดอยู่ใต้พื้นผิวสามารถอุ่นได้ง่ายขึ้นและหนีไปในอวกาศได้ในภายหลัง” Jean-Baptiste Vincent จากสถาบัน Max Planck เพื่อการวิจัยระบบสุริยะกล่าว
คล้ายกับวิธีที่ sinkholes ก่อตัวขึ้นบนโลกนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหลุมเกิดขึ้นเมื่อเพดานของโพรงใต้ผิวดินบางเกินไปที่จะรองรับน้ำหนักของมันเอง ไม่มีสิ่งใดที่จะยึดไว้ด้านล่างมันยุบตัวเผยน้ำแข็งสดด้านล่างซึ่งกลายเป็นไออย่างรวดเร็ว เมื่อออกจากรูมันจะก่อตัวเป็นละอองฝุ่นและก๊าซ
ผู้เขียนบทความเสนอวิธีในการสร้างหลุมสามวิธี:
* ดาวหางอาจมีช่องว่างที่เกิดขึ้นตั้งแต่การก่อตัว การยุบตัวอาจเกิดขึ้นได้โดยการทำให้น้ำแข็งกลายเป็นน้ำแข็งหรือการสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวเมื่อก้อนหินพุ่งออกมาจากที่อื่นบนพื้นผิวดาวหาง
* การระเหิดโดยตรงของกระเป๋าของไอระเหย (ระเหยได้ง่ายกว่า) เช่นคาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์ใต้พื้นผิวขณะที่แสงแดดอุ่นฝุ่นบนพื้นผิวสีเข้มถ่ายโอนความร้อนด้านล่าง
* พลังงานปลดปล่อยโดยน้ำแข็งน้ำเปลี่ยนสถานะทางกายภาพของมันจากอสัณฐานไปเป็นรูปแบบผลึกปกติและกระตุ้นการระเหิดของคาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์ที่ระเหยง่ายขึ้น
นักวิจัยคิดว่าพวกเขาสามารถใช้ลักษณะที่ปรากฏของ sinkholes เพื่อกำหนดอายุส่วนต่าง ๆ ของพื้นผิวของดาวหาง - ยิ่งมีหลุมในภูมิภาคมากเท่าไหร่ผิวที่มีอายุน้อยกว่าและมีการประมวลผลน้อยกว่า พวกมันชี้ไปที่ซีกโลกใต้ของ 67P / C-G ซึ่งได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์มากกว่าภาคเหนือและอย่างน้อยก็ในตอนนี้ไม่แสดงโครงสร้างหลุม
หลุมที่แอคทีฟมากที่สุดมีด้านที่ลาดชันในขณะที่รูปทรงที่นิ่มที่สุดแสดงน้อยที่สุดและเต็มไปด้วยฝุ่น อาจเป็นไปได้ว่าการล่มสลายบางส่วนอาจเป็นสาเหตุของการปะทุเป็นครั้งคราวเมื่อดาวหางสว่างขึ้นและขยายใหญ่ขึ้นอย่างที่เห็นจากโลก Rosetta สังเกตเห็นการระเบิด เมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา. และหลุมเหล่านี้สามารถกำจัดฝุ่นได้อย่างแท้จริง! โดยประมาณว่าการพังทลายแบบเต็มโดยทั่วไปจะปล่อยวัสดุเป็นพันล้านกิโลกรัม
ด้วย Rosetta ที่มีสุขภาพดีและความเพรียวบางที่ยังมาไม่ถึงสิ่งที่ยิ่งใหญ่รออยู่เบื้องหน้า บางทีเราอาจเป็นสักขีพยานในการล่มสลายของหลุมมีหิมะถล่มน้ำแข็งหรือแม้แต่ก้อนหินลอย!
แหล่งที่มา: 1, 2
