Szabályos kutakat találtak egy üstökösön, és füstölögnek is!

A kutatócsoport a Nature-ben számolt be eredményeiről.

Egy üstökös legfontosabb része a szilárd mag, vagyis az a Nap körül keringő kis égitest, amely szinte változatlan formában őrzi a Naprendszer kialakulásának idején uralkodó fizikai és kémiai viszonyok lenyomatát. A megfigyelhető üstökösök pályaváltozások következtében kerülnek a Naprendszer külső vidékeiről a belső térségbe, s ahogy közelednek a Naphoz, magjuk felszínéről jeges-poros anyag szabadul ki: így képződik a mag körüli por- és gázburok, a kóma (más néven a nevüket adó „üstök"). A Nap elektromágneses sugárzása és a bolygóközi plazmaáramlás, a napszél a kóma anyagát „elfújja", aminek hatására hosszan elnyúló gáz- és porcsóváik alakulnak ki.

Hamis színes felvétel az üstökösmag felszínének geomorfológiai régióiról ESA/Rosetta/MPS, OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Az Európai Űrügynökség Rosetta űrszondáját azért küldték a 67P/Csurjumov–Geraszimenko-üstökös közvetlen közelébe, hogy kiderítsék, hogyan válik aktívvá – azaz gáz- és poranyagot kibocsátóvá – egy üstökös, illetve pontosan mi az üstökösaktivitás mechanizmusa. Az egyik legérdekesebb kérdés, hogy az üstökösmag felszínének mely részéről származik a megfigyelt por, illetve azonosíthatók-e az aktív területek a magon.

Az OSIRIS túlexponált felvételén jól látszanak az üstökösmag kisebbik összetevőjén, a Ma'at régió területén levő lyukakból kiinduló porsugarak a szaggatott körvonalon belüli területen ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Az aktivitás megindulásának megfigyelése és a fenti kérdések megválaszolása még a legnagyobb földi teleszkópokkal sem lett volna lehetséges, de az üstököshöz közel kerülő Rosetta fedélzeti műszereivel megfigyelhető volt az aktivitás megindulása.

Tóth Imre, az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet munkatársa a Rosetta OSIRIS kamerájával készített felvételek tudományos kiértékelésében vesz részt egy nemzetközi kutatócsoport tagjaként. Már az OSIRIS első képei is egy kisebb és nagyobb összetevőből álló, rendkívül változatos, meghökkentő felszínű kis égitestnek mutatták a 67P/Csurjumov–Geraszimenko-üstökös magját. (A Rosetta megérkezését követő első három hónapban 3-7 méteres felbontással készültek felvételek, de egyes kisebb területekről 15-80 centiméteres felbontású képek is születtek.)

A baloldali képen a Seth régió északi részén található lyuk látható, a jobboldalin pedig a lyuk falából áramló porsugarak SA/Rosetta/MPS, OSIRIS Team

Arra a kérdésre, hogy melyek az aktivitás fő forrásai az üstökös magján, a kutatók az üstökösmagon megfigyelhető „kútszerű” mélyedések vizsgálatától remélték a választ. Ezek lényegében henger formájú gödrök vagy lyukak, peremük szabályos kör alakú. A legfeltűnőbbek a mag felszínének Ash, Ma'at és Seth régiójában vannak, átmérőjük 50-300 méter között, mélységük 10-210 méter között mozog.

A leszállás helyszínét 18 kilométerről fotózta a Rosetta ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Kiderült, hogy ezek a lyukak a forrásai a felszínből sugarasan felfelé kiáramló porsávok, porsugarak (porjetek, röviden jetek) egy részének. A jetek további forrásai például a mag felszínén elszórtan vagy csoportokban megtalálható, néhány métertől néhány tíz méterig terjedő nagyságú, poros-jeges „sziklatömbök”, amelyek kigázosodásra képes poros-jeges blokkok.

A Nature cikkének szerzői szerint – bővebb beszámoló az mta.hu-n olvasható – az üstökösmag felszíne alatti, néhány tíz, de legfeljebb száz-kétszáz méteres mélységben egy hőforrás kigázosodásra – a vákuumban szublimációra – készteti a vízjeget, aminek következtében egy egyre táguló üreg jön létre. Ebből a gázanyag a mag felszíne felé tör, gyengítve a poros-jeges maganyagot, majd áttöri a felső kérget – illetve a felszín egyszerűen beszakad –, és kialakul a megfigyelhető lyuk, gödör.

A Philae leszállóegység, ahogy a Rosetta OSIRIS kamerája látja ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Ennek a lyuknak a falából továbbra is porsugarak, gázanyagok törnek elő. Ez fontos eredmény az üstökösök belső szerkezetéről, amelyről eddig csak merész feltételezések léteztek, közvetlen megfigyelések nem.