• csillagaszat.hu
    csillagászat.hu
    Csillagászati hírportál
    bdsm forum

    A Rosetta üstökösének magja jóval fiatalabb lehet, mint eddig gondoltuk







    Egy friss számítógépes szimuláció szerint a Rosetta űrszonda által közelről tanulmányozott 67P üstökös magja jóval fiatalabb lehet, mint azt eddig gondoltuk.

    Az új kutatási eredmények szerint az üstökös magja nagyobb sebességű ütközések hatására átformálódott, de az őseredeti anyagát változatlan formában megőrizhette. Ez utóbbi állítás ütközik más modellekkel, úgyhogy egyelőre nincs lezárva az üstökösmag alakjának kérdése.

    Az Európai Űrügynökség (ESA) Rosetta űrszondája 2014 nyarától 2016. szeptember 30-ig a 67P/Churyumov-Gerasimenko (röviden 67P) üstökös magját és annak közeli környezetét hosszú időn keresztül részletesen tanulmányozta. Már a szonda első közeli felvételei megmutatták az üstökös igen szokatlan alakú magját, amely mintha egy nagyobb és egy kisebb összetevő testből állt volna össze: például “gumikacsa”, “torz kuglibábú”, “löszbaba” alakú testre emlékeztet a 67P magja. A két összetevőt egy “nyaki” rész választja el, mintha ott forrt volna össze a magot alkotó két test az üstökösmag kialakulásakor.

    A Rosetta-szonda alábbi felvételén jól látszik a 67P üstökös magjának különleges, két összetevőből álló magja.

    67P_Rosetta_NavCam_20160128_enhanced_5p9km_from_the_centre_5p8m_per_pix_sci_esa_int

    A 67P magja a Rosetta felvételén (kép: ESA/Rosetta NavCam).

    Még a Rosetta futó üstökösprogramja közben 2015-től napvilágot láttak az első modellek, elképzelések annak magyarázatára, hogyan alakult ki a 67P üstökös érdekes alakú magja. Most november elején Martin Jutzi és Willy Benz, a Berni Egyetem (Svájc) kutatói és az általuk vezetett nemzetközi kutatócsoport egy új számítógépes szimulációval állt elő, amely az eddigiekhez képest új megvilágításba helyezi a 67P üstökös magja ma megfigyelhető alakjának a kialakulását.

    Jutzi és munkatársai is feltételezték azt, hogy a 67P üstökös is az ősi Naprendszerben alakult ki mintegy 4,5 milliárd évvel ezelőtt és kezdetben egy ellipszoid alakú kis égitest volt. Valamikor ezután teljesen átalakult az eredeti alakja és felszíni szerkezete – erre mondják most, hogy az üstökös fiatalabb, mint azelőtt gondoltuk. A friss kutatás újszerűsége abban rejlik, hogy a korábbi modellekben feltételezett kis sebességű (1-5 m/s) ütközésekkel szemben megvizsgálták a 200-300 m/s sebességű hevesebb ütközések lehetőségét és lefolyását. Jutzi és Benz munkatársaival azt vizsgálták meg, hogy egy laza, porózus, kis tömegsűrűségű, ellipszoid alakú üstökösmaggal mi történik, ha 200-300 méter másodpercenkénti sebességgel egy 200 méter rádiuszú kis égitest ütközik bele. Ezt a folyamatot mutatja be a következő ábra.

    20161114_a_67p_ustokos_magja_fiatalabb_2

    A 67P üstökös két összetevőből álló magjának kialakulása egy kezdeti ellipszoid alakú testbe egy kisebb test által történt ütközés következtében kidobott anyag újbóli összeállásából (kép: Jutzi és Benz, 2016).

    A következő ábra azt mutatja be, hogy mit történik akkor, ha az eredeti ellipszoid alakú üstökösmag tengely-aránya más, illetve a beleütköző kis test rádiusza 100 méter és 200 méter másodpercenkénti sebességgel ütközik bele az eredeti üstökösmagba. Ezekkel a kezdeti modell-paraméterekkel egy határozott “nyaki” rész alakul ki az újból összeállt kisebb összetevők között.

    20161114_a_67p_ustokos_magja_fiatalabb_3

    A 67P magjának kialakulása egy kezdeti ellipszoid alakú test és  egy kisebb objektum ütközése által. Az adott kezdeti modellparaméterekkel egy határozott “nyaki” rész alakul ki az újból összeállt kisebb összetevők között (kép: Jutzi és Benz, 2016).

    Egy animáció is szemlélteti a 67P üstökös magja mai formájának kialakulását. A videó itt nézhető meg.

    Eredményül azt kapták, hogy az ütközés után egy nap alatt a kettévált eredeti üstökösmag újra összeáll és kialakul a ma megfigyelhető “kuglibábú” formájú égitest. Ilyen érdelemben lehet fiatalabb a 67P üstökös magja az eredetileg régebben kialakult testhez képest, ugyanis időközben egy ütközés átformálhatta.

    Jutzi és Benz modell szimulációiban a viszonylag gyenge “nyaki” rész is kiadódik, amelynél a két mag-összetevő test lágyan összetapad, ami ma is megfigyelhető, tehát hosszú időn keresztül fennmaradó konfiguráció alakulhat ki az ütközés következtében.

    Érdemes visszaidézni, hogy még 2015-ben Martin Jutzi (Berni Egyetem) posztdoktori hallgató és Erik Asphaug (Kaliforniai Egyetem Santa Cruz és Arizonai Állami Egyetem) vezető kutatója egy gondosan előkészített számítógépes szimulációval előállították a 67P üstökös magjának térbeli modelljét. A modellben a két, kis relatív sebességgel egymásnak ütköző test méretét, összetételét, sűrűségét, rugalmassági paramétereit a 67P ismert tulajdonságainak figyelembe vételével választották meg. Eredményük szerint a 67P magját és más, hasonló kis égitesteket a lágy ütközéssel történt összeállás alakította ki.

    A következő kép a korábbi, 2015-ben készült modell szimuláció eredményét mutatja.

    20161114_a_67p_ustokos_magja_fiatalabb_4

    A 67P magja és más, hasonló kis égitest két összetevőből, lágy ütközéssel történő kialakulási folyamata: 1) a két kis test lassan közelíti egymást és összetapad, 2) egy elnyújtott testet alkot, ami 3) szétválik, majd rövid időn belül 4) ismét összetapad, majd kialakul a 5) gumikacsa alak (Jutzi és Asphaug munkája alapján).

    Összességében elmondható, hogy jelenleg több, egymásnak ellentmondó modell is van a 67P üstökös magja mai formájának kialakulásáról és ez is mutatja, hogy még további vizsgálatok szükségesek a kérdés megválaszolásához, de mindenesetre figyelemre méltó, hogy a nagy sebességű ütközések is kialakíthatnak egy “gumikacsa” üstökösmag alakot.

    Jutzi, Benz és munkatársai mostani eredményeit az Astronomy and Astrophysics szakfolyóirat 2016. novemberi számában megjelenő két tudományos közlemény ismerteti, amelyek előzetes formában itt, illetve itt jelentek meg.

    A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.

    Források:

    Kapcsolódó internetes oldalak:

    Ez a bejegyzés A Naprendszer, Apró objektumok, Hírek, Üstökösök kategóriában van és a következő címkékkel lett ellátva: , , . Link könyvjelzője.
    • Magyarország megújul