Καλοκαιρινά πυροτεχνήματα στον κομήτη της Rosetta

Κατά την διάρκεια των τριών μηνών που επικεντρώθηκε γύρω από την κοντινότερη προσέγγιση του κομήτη στον Ήλιο, στις 13 Αυγούστου 2015, η κάμερα της Rosetta απαθανάτισε 34 εκρήξεις.

Αυτά τα βίαια γεγονότα είναι πιο πάνω από τους συνηθισμένους πίδακες και ροές υλικών, που φαίνονται να «τρέχουν» από τον πυρήνα του κομήτη. Αυτά ξεκινάνε και σταματάνε με ακριβή επαναληψιμότητα από τη μια περιστροφή του κομήτη στην επόμενη, συγχρονισμένα με την άνοδο και πτώση του φωτισμού του Ήλιου.

Σε αντίθεση, οι εκρήξεις είναι πολύ περισσότερο φωτεινές από τους συνηθισμένους πίδακες -ξαφνικές, σύντομες, ταχύτατες εκπομπές σκόνης. Οι εκρήξεις απεικονίζονται συνήθως σε μία μόνο εικόνα, δείχνοντας ότι έχουν διάρκεια ζωής λιγότερη από το διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών εικόνων – συνήθως 5 έως 30 λεπτά.

Μία τυπική έκρηξη θεωρείται ότι απελευθερώνει 60-260 τόνους υλικού σε αυτά τα λίγα λεπτά.

Κατά μέσο όρο, οι εκρήξεις γύρω από την κοντινότερη προσέγγιση στον Ήλιο συμβαίνουν μία φορά κάθε 30 ώρες – περίπου 2.4 περιστροφές του κομήτη. Κρίνοντας από την εμφάνιση της ροής της σκόνης, οι εκρήξεις μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες.

Ένας τύπος εκρήξεων σχετίζεται με έναν μακρύ, στενό πίδακα εκτεινόμενο μακριά από τον πυρήνα, ενώ ο δεύτερος περιλαμβάνει μια ευρεία, πλατιά βάση που απλώνεται πιο κοντά στον πυρήνα. Η τρίτη κατηγορία είναι ένα σύνθετο υβρίδιο των άλλων δύο.

"Καθώς οποιαδήποτε έκρηξη έχει μικρή διάρκεια ζωής και απαθανατίζεται σε μία μόνο εικόνα, δεν μπορούμε να πούμε αν η εικόνα τραβήχτηκε αμέσως πριν ξεκινήσει η έναρξη, ή αργότερα κατά την διαδικασία της έκρηξης", τονίζει ο Jean-Baptiste Vincent, κύριος συγγραφέας της εργασίας που δημοσιεύτηκε στις 23 Σεπτεμβρίου στο ερευνητικό περιοδικό Monthly Notices of the Astronomical Society.

"Σαν αποτέλεσμα, δεν μπορούμε να ξέρουμε αν αυτοί οι τρεις τύποι έκρηξης σχήματος «λοφίου» αντιστοιχούν σε διαφορετικούς μηχανισμούς, ή απλά σε διαφορετικά στάδια μίας μοναδικής διαδικασίας."

"Αλλά αν μία μόνο διαδικασία λαμβάνει μέρος, τότε η λογική ακολουθία εξέλιξης είναι ότι, αρχικά ένας μακρύς, στενός πίδακας σκόνης εκτοξεύεται με μεγάλη ταχύτητα, πιθανότατα από ένα περιορισμένο χώρο."

“Έπειτα, όσο η τοπική επιφάνεια γύρω από το σημείο εξόδου μεταβάλλεται, ένα μεγαλύτερο μέρος από νέο υλικό αποκαλύπτεται, εκτείνοντας τη «βάση» του λοφίου»."

"Τέλος, όταν η περιοχή της πηγής έχει αλλάξει τόσο όσο να μην μπορεί πια να υποστηρίξει τον στενό πίδακα, μόνο ένα ευρύ λοφίο επιβιώνει."

Η άλλη ερώτηση-κλειδί είναι πώς πυροδοτούνται αυτές οι εκρήξεις.

Η ομάδα ανακάλυψε ότι μόνο τα μισά από τα γεγονότα συνέβησαν σε περιοχές που αντιστοιχούν στις πρώτες πρωινές ώρες, καθώς ο Ήλιος ξεκίνησε να ζεσταίνει την επιφάνεια μετά από πολλές ώρες στο σκοτάδι.

Η ταχύτατη αλλαγή στην τοπική θερμοκρασία θεωρείται ότι πυροδοτεί θερμικές πιέσεις στην επιφάνεια που μπορεί να οδηγήσουν σε μια ξαφνική ρωγμή και αποκάλυψη ασταθούς υλικού. Αυτό το υλικό θερμαίνεται αρκετά γρήγορα και ατμοποιείται εκρηκτικά.

Τα άλλα γεγονότα συνέβησαν μετά την τοπικη μεσημεριανή ώρα - μετά από φωτισμό μερικών ωρών.

Αυτές οι εκρήξεις αποδίδονται σε διαφορετική αιτία, όπου η συσσωρευμένη θερμότητα φτάνει σε θύλακες ασταθών υλικών, θαμμένων κάτω από την επιφάνεια, προκαλώντας ξανά ξαφνική θέρμανση και μία έκρηξη.

"Το γεγονός ότι έχουμε καθαρά πρωινά και μεσημεριανά σημεία εκρήξεων σε δύο τουλάχιστον διαφορετικούς τρόπους να πυροδοτήσεις μία έκρηξη", αναφέρει ο Jean-Baptiste.

Αλλά είναι επίσης δυνατόν, μία ακόμα αιτία να σχετίζεται με κάποιες από τις εκρήξεις.

"Βρήκαμε ότι οι περισσότερες από τις εκρήξεις φαίνεται ότι προέρχονται από εδαφικά όρια στον κομήτη, όπως περιοχές όπου υπάρχουν αλλαγές στην υφή ή στην τοπογραφία στο τοπικό έδαφος, όπως απότομοι βράχοι, λακκούβες ή κοιλώματα", προσθέτει ο Jean-Baptiste.

Όντως, το γεγονός ότι βράχοι ή άλλα συντρίμια φαίνονται επίσης γύρω από τις περιοχές που έχουν αναγνωριστεί σαν πηγές των εκρήξεων, επιβεβαιώνει ότι αυτές οι περιοχές είναι υπερευαίσθητες στην διάβρωση του εδάφους.

Ενώ οι προσόψεις αργά διαβρωμένων βράχων θεωρείται ότι ευθύνονται για μερικά από τα συνηθισμένα, μακράς διάρκειας χαρακτηριστικά των πιδάκων, μία αποδυναμωμένη άκρη ενός βράχου μπορεί επίσης ξαφνικά να καταρρεύσει άνα πάσα στιγμή, νύχτα ή μέρα. Αυτή η κατάρρευση θα αποκάλυπτε σημαντική ποσότητα νέου υλικού και μπορούσε να οδηγήσει σε μία έκρηξη ακόμα και αν η περιοχή δεν είναι εκτεθειμένη στο ηλιακό φως.

Τουλάχιστον ένα από τα γεγονότα που μελετήθηκαν, έλαβε χώρα στο τοπικό σκοτάδι και μπορεί να συνδεθεί με κατάρρευση βράχου.

"Μελετώντας τον κομήτη για μία μακρά χρονική περίοδο, μας έχει δώσει την ευκαιρία να δούμε την διαφορά μεταξύ «κανονικής» δραστηριότητας και σύντομων εκρήξεων, και πώς μπορούν να πυροδοτηθούν αυτές οι εκρήξεις", λέει ο Matt Taylor, επιστήμονας της ESA πάνω στο project Rosetta.

"Μελετώντας πώς αυτά τα φαινόμενα διαφοροποιούνται καθώς ο κομήτης προχωράει πάνω στην τροχιά του γύρω από τον ΄Ηλιο, μας δίνει νέα διαίσθηση στο πώς οι κομήτες εξελίσονται κατά τη διάρκεια της ζωής τους."

Σημειώσεις για τους συντάκτες

"Summer fireworks on Comet 67P," J.-B. Vincent κ.α. έχει εγκριθεί προς δημιοσίευση στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Αυτό το άρθρο χρησιμοποίησε επίσης πληροφορίες από “Are fractured cliffs the source of cometary dust jets? Insights from OSIRIS/Rosetta at 67P,” ,J.-B. Vincent κ.α., δημιοσευμένο στο Astronomy & Astrophysics 2015

Από τις 34 εκρήξεις, οι 26 ανιχνεύθηκαν με την κάμερα κλειστής γωνίας OSIRIS, τρεις με την κάμερα ευρείας γωνίας OSIRIS και πέντε την κάμερα Navigation.

Για περισσότερες πληροφορίες, παρακαλώ επικοινωνήστε:
Jean-Baptiste Vincent
Max Planck Institute for Solar System Research, Gottingen, Germany
Email: vincent@mps.mpg.de

Matt Taylor

ESA Rosetta project scientist

Email: matt.taylor@esa.int

Markus Bauer








ESA Science and Robotic Exploration Communication Officer









Tel: +31 71 565 6799









Mob: +31 61 594 3 954









Email: markus.bauer@esa.int