Közelkép a Rosetta üstököséről: egy új világ izgalmas részletei

413

Kezdjük megismerni a Rosetta célüstökösét, az üstökösmag felszínének változatos formáit, amelyek tizenkilenc régiót alkotnak és öt nagy geológiai csoportba sorolhatók. A mintegy tízmilliárd tonna tömegű üstökösmag belsejében kisebb-nagyobb üregek találhatók.

Még messze nem ért véget az Európai Űrügynökség (ESA) Rosetta üstökösprogramja, amelynek során a 67P/Churyumov-Gerasimenko-üstökös (röviden 67P) magját és közvetlen környezetét vizsgálják a tervek szerint legalább másfél évig. A Naphoz közeledő kométáról egyre többet árulnak el a Földre érkező megfigyelések, és az alábbiakban a legérdekesebb újdonságokból csipegetünk.

A 67P magja két alkotó részből álló összetett kis égitest: a kisebbik közelítőleg 2,6 km x 2,3 km x 1,8 km méretű, a nagyobbik pedig 4,1 km x 3,3 km x 1,8 km-es. Az üstökösmag térfogata 21,4 köbkilométer. A méretek és a belőlük kiszámított térfogat meghatározása a keringő egység OSIRIS (Optical Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System), illetve NAVCAM (navigációs kamera) képeinek felhasználásával történt. A rádióbemérésekből (RSI: Radio Science Instrument) a térfogat figyelembevételével meghatározott átlagos tömegsűrűsége 470 kilogramm köbméterenként. Mivel a tömör poros-vízjég tömegsűrűsége 1500-2000 kg köbméterenként, a meghatározott érték azt jelenti, hogy az üstökösmag térfogatának 70-80%-a porózus, üreges szerkezetű lehet.

Az elmúlt év júniusa és augusztusa közötti két hónapban a 67P kigázosodási aktivitása négyszeresére nőtt: míg júniusban másodpercenként 300 milliliter (3 deciliter) víz került a mag körüli gázkómába, júliusban 600 milliliter, augusztusban már 1200 milliliter, vagyis 1,2 liter víz jutott a kómába másodpercenként. Mindeközben az üstökös még igen távol volt a Naptól: 3,96 CsE-ről 3,63 CsE-re csökkent a naptávolsága.

Mint arról beszámoltunk, a 67P üstökösmagja nehézvízben jóval bőségesebb (a deutérium/hidrogén vagy D/H arány jóval nagyobb), mint a Jupiter-család többi üstökösében, ami azt jelentheti, hogy a 67P a korai Naprendszer más régiójában alakult ki a Jupiter-család többi üstököséhez képest.

A 67P magjának eddig ismert alapvető adatait a következő ábra foglalja össze.

20150124_rosetta_67p_felszini_regioi_1
A 67P alapvető fizikai tulajdonságai: a térfogat, tömeg, átlagos sűrűség, porozitás (balra fent), a mag két összetevőjének méretei (fent középen), a tengelykörüli forgásidő, a forgástengely térbeli iránya ekvatoriális koordinátákban, a forgástengely hajlásszöge az üstökös pályasíkjához (jobbra fent), a por/gáz tömegarány, a vízkibocsátás mértéke (középen lent), valamint a felszíni hőmérséklet és a felszín fényvisszaverőképessége (albedó) (jobbra lent)  (ESA/Rosetta).

A felszín feltérképezése folyamatosan történt a fedélzeti kamerákkal. A Rosetta megérkezését követő első három hónapban 3-7 méteres felbontással készültek felvételek, de egyes kisebb területekről 15-80 centiméteres felbontású képek is születtek. Mindezek nyomán elkészült a felszín nagy méretskálájú geomorfológiai térképe, amelyen tizenkilenc felszíni egység különböztethető meg. A kutatók természetesen már el is neveztek egyes felszínformákat, amihez elsősorban az ókori Egyiptomhoz kötődő valós vagy mitikus személyek, földrajzi helyek neveit használják.

A 67P felszíni régiói a geológiai tulajdonságok szerint öt kategóriába sorolhatók. Ezek a következők:

  • A: por által borított felföldek;
  • B: viszonylag kemény anyagú felszín gödrökkel és kör alakú alakzatokkal;
  • C: nagy méretű mélyedések (depressziók);
  • D: sima felföldek;
  • E: tömör, alulról a felszínre került szabadon álló részek.

A 67P tizenkilenc felszíni régióját mutatja be a következő ábra. Az öt geológiai/ szerkezettani kategóriát a színek különböztetik meg.

20150124_rosetta_67p_felszini_regioi_2
Kategorizált térkép a 67P felszínéről. A színek jelentése 1: A – világos kék: por borította felföldek (Ash, Babi, Ma’at), 2: B – világos barna: viszonylag kemény anyagú felszín gödrökkel és kör alakú alakzatokkal (Seth), 3: C – lila: nagy méretű mélyedések, depressziók (Hatmehit, Aten, Nut), 4: D – kénsárga: sima felföldek (Anubis, Hapi, Imhotep), 5: E – zöld vagy sötét barna: alulról kikerült szabadon álló felszíni részek (Aker, Anuket, Apis, Atum, Bastet, Hathor, Khepry, Maftet, Serqet) (ESA/Rosetta).

A 67P magja igen változatos, meghökkentő felszíni formákat mutat. Erre jó példa az alábbi OSIRIS NAC fotó, amely 15 centiméteres részleteket is megmutat. A megörökített terület az üstökösmag kisebbik összetevőjén egy meredek fallal határolt és finom porral, valamint kisebb-nagyobb tömbökkel borított részlet.

20150124_rosetta_67p_felszini_regioi_3
Ilyet még soha nem láttunk!

Meglepő felfedezés is történt a felszíni részletek tanulmányozása közben. Az eddig is ismert volt, hogy a nagyobb porszemcsék nem hagyják el a magot, mert a kiáramló gáz nem képes felfelé mozgatni őket, így ezek a porrészecskék visszahullanak a felszínre, ahol durva törmeléktakarót alkotnak. Új felismerés, hogy a felszínről kiáramló gáz és por képes a felszínnel szinte párhuzamosan áramolni – a gáz akár por nélkül is, és mintegy felszíni  “szél” fodrozza a finom port, illetve akadályokba ütközve szélnyomokat alakít ki. Erre látunk illusztrációt a következő képen a Hapi régió területéről.

20150124_rosetta_67p_felszini_regioi_4
Szeles felszínformák a 67P magján (ESA/Rosetta).

A felszínen lévő kisebb, néhány métertől akár 100 m-esig terjedő izolált kiemelkedésekre szép példa az OSIRIS NAC felvétele a Seth régió területéről (legtöbbjük néhányszor tízméteres). Ezek nagy része kigázosodási aktivitást is mutat.

20150124_rosetta_67p_felszini_regioi_5
Közelkép a Seth régió területén található 40-50 méteres kiemelkedésekről. A bal oldali képen a tömb árnyékos oldala fordul a kamera felé és csak optikai csalódás az, ha egy pillanatra mélyedést látunk kiemelkedés helyett (ESA/Rosetta).

Az aktív területek egy másik típusa mélyedések, lyukak formájában mutatkozik: sokszor szabályos kör peremű és meredek sima falú, hengeres lyukakról van szó, eredetük jelenleg ismeretlen. Ezekből por és gáz áramlik ki – szintén a Seth régióból mutatunk egy példát.

20150124_rosetta_67p_felszini_regioi_6
A hengeres aktív lyukak egyike a Seth régió területén. A képen egy képelem 1 méternek felel meg. A jobb oldali változaton kontrasztnövelő eljárással ki lettek emelve a lyuk belsejében aktív anyagkiáramlások (ESA/Rosetta).

Több helyen repedések, hosszabb-rövidebb barázdák láthatók. Az egyik ilyen árok a mag két összetevőjét elválasztó nyaki, mintegy 500 méter hosszan. Ez a repedés a kis égitest méretéhez képest jelentős távolságot fut be. Az árkok kialakulása ma még nem ismert, de elképzelhető, hogy a mag forgása során fellépő hőingás okozza. Az is lehet, hogy a két magrész egyszer itt, a nyaki területen fog szétesni és ennek első jele a hosszú repedés.

20150124_rosetta_67p_felszini_regioi_7
Mintegy fél kilométeres barázda az üstökösmag nyaki részén (ESA/Rosetta).

Jelen sorok írásakor az üstökösmag felszínének mintegy 70%-át ismerjük (a Nap által eddig megvilágított részek 100%-át). A következő hónapokban az eddig állandó éjszakában rejtőzködő területek is napfényre kerülnek, így továbbra is izgalmas új eredmények várhatók a Rosetta szondától.

Források:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás