Владислава Ананьева

Ядра комет сформировались на заре образования Солнечной системы около 4.6 млрд. лет назад. Они состоят из пыли, льда и замороженных газов. Если бы вещество комет было упаковано компактно, без внутренних пустот, средняя плотность кометных ядер превысила бы плотность воды. Однако прямые измерения массы и объема ядра, проведенные для нескольких комет, показали, что средняя плотность кометных ядер гораздо ниже плотности воды. Так, средняя плотность ядра кометы Чурюмова-Герасименко оценивается в 533 ± 6 кг/куб.м. Это говорит о высокой пористости кометного вещества. Однако каковы масштабы этой пористости? Принимает ли она форму огромных пещер в плотном теле кометы, или же кометное ядро гомогенно, а мелкие поры пронизывают само его вещество?

В новой статье, опубликованной на этой неделе в журнале Nature, немецкие ученые во главе с Martin Pätzold показали, что в ядре кометы Чурюмова-Герасименко нет крупных пещер. Это согласуется с более ранними данными радиопросвечивания «головы» ядра кометы, согласно которым «голова» однородна на масштабах более десятков метров. Скорее всего, низкая плотность кометного вещества обеспечивается рыхлостью и «пушистостью» кометной пыли, перемешанной со льдом – пылинки, пойманные и исследованные инструментами COSIMA и GIADA, оказались слабо связанными рыхлыми пылевыми агрегатами очень низкой плотности.

Команда Martin Pätzold сделала свое открытие путем измерения слабого гравитационного поля ядра кометы с помощью радио инструмента RSI. Тщательный анализ скорости «Розетты» на орбите вокруг кометы с помощью эффекта Доплера помог определить распределение масс в теле ядра. Для этого исследователям пришлось учесть гравитационные возмущения со стороны всех планет Солнечной системы и даже крупных астероидов, давление на «Розетту» солнечного света и газов из комы кометы. Влияние неоднородностей в распределении масс в теле кометы становится заметным только на тесных орбитах – ближе 30 км от ядра.

В сентябре 2016 года «Розетта» приблизится к ядру на расстояние всего в несколько километров и в конце концов столкнется с ним. Ученые планируют получить новые, еще более точные замеры гравитационного поля кометы и получить новые верхние пределы на размеры возможных пещер.

Источник: http://sci.esa.int/rosetta/57307-inside-rosetta-s-comet/

Оригинальная статья в Nature: http://www.nature.com/nature/journal/v530/n7588/full/nature16535.html