https://frosthead.com

Lavíny na kométach môžu pomôcť zviditeľniť ľadové telá

Neživé, ľadové kométy môžu v tme zakrývať slnečnú sústavu, až kým ich nevybudia lavíny, zoškrabať ich povrch a odhaliť ľadové prúdy, ktoré ich rozsvietia, aby ich videli ľudia na Zemi. Klesajúca hornina mohla dokonca viesť k objavu kométy Hartley 2, ktorá mnohokrát prešla okolo Slnka pred tým, ako bola v roku 1986 spozorovaná, uvádza nová štúdia.

„Lavínový proces odstraňuje nadložný materiál a vykopáva sa až do ľadu, čo umožňuje aktiváciu kométy, “ hovorí Jordan Steckloff, výskumný pracovník na Purdue University v Indiane. Prúd plynu z novo zoškrabanej zeme by zmenil kométu z tmavej gule ľadu a skaly na aktívny objekt so známym jasným tečúcim chvostom.

Keď sa kométy pohybujú z vonkajších dosahov slnečnej sústavy, smerom k slnku a späť, rotujú a bubnujú. Rýchlejšie roztočenie by mohlo spôsobiť, že povrch kométy bude viac nestabilný, čo by umožnilo skĺznutiu skalnatých úlomkov cez jeho vonkajšiu vrstvu v lavíne. Tieto lavíny môžu zoškrabať pokožku, ktorá pod ňou chráni zmrazený materiál. Keď sú zmrzliny odhalené, preskakujú z tuhého na plyn a vytvárajú prúdy ľadu a prachu, ktoré rozsvietia kométu.

Keď misia EPOXI agentúry NASA navštívila Hartley 2 v roku 2010, všimla si materiálu, ktorý prúdil z povrchu. Trysky spôsobujú rotáciu kométy, niekedy rýchlejšiu, niekedy pomalšiu. Rýchlejšie roztočenie môže spustiť lavíny, ktoré môžu vytvoriť ešte viac trysiek. Počas troch mesiacov, kedy EPOXI navštívil Hartley 2, kométa stačila na to, aby vyradila dve hodiny zo svojho 18-hodinového dňa.

Steckloff a jeho kolegovia boli zvedaví, ako môže meniaca sa rotácia ovplyvniť to, čo sa deje na povrchu kométy. Zistili, že ak sa kométa točí dosť rýchlo na to, aby deň bol len 11 hodín, došlo by k lavínam, ktoré by poslali materiál cez povrch. Tím zistil, že Hartley 2 mal medzi rokmi 1984 a 1991 jedenásťhodinovú rotáciu, a to by mohlo spustiť padajúce kamene, aby odhalili prúdy jasného ľadového materiálu. Do tohto okna spadá objav kométy z roku 1986 a zvýšený jas mohol viesť k jeho objaveniu, vedci naznačujú v prvom čísle časopisu Icarus .

Kvôli nízkej gravitácii kométy by lavíny, ktoré by na Zemi trvalo sekundy alebo minúty, vydržali hodiny na Hartley 2. “Dokonca ani za ideálnych podmienok sa lavína nemohla pohybovať rýchlejšie ako asi 0, 2 míle za hodinu - približne tak rýchlo ako korytnačka na prekročenie povolenej rýchlosti., “Hovorí Steckloff.

Aj keď by sa lavíny pohybovali tak pomaly, lavíny by boli nebezpečné, aj keď nie očakávaným spôsobom, poznamenáva Steckoff. „Náraz lavínou by nepoškodil lyžiara na kométe, “ hovorí. „Avšak, lavína môže veľmi dobre vyraziť tohto lyžiara z kométy.“ Troska by mohla skĺznuť z konca kométy a potom pršať dolu na povrch.

Michael A'Hearn, astronóm z University of Maryland, College Park a hlavný riešiteľ misie EPOXI, hovorí, že výskum „je dôležitým novým prístupom k pochopeniu činnosti Hartleyho 2.“ Kométa je „hyperaktívna“. Hovorí, že produkuje viac vody, ako by malo byť možné, ak by táto voda prišla priamo z povrchu. Zrná zamrznutej vody sú vtiahnuté z jadra kométy na povrch oxidom uhličitým, ľad potom preskakuje z tuhej látky na plyn v prúdoch, ktoré prúdia do vesmíru. Lavíny by mohli pomôcť s týmto prechodom a zoškrabať povrchové vrstvy na častiach kométy, aby odhalili ľadové jadro pod ňou.

Niektoré z povrchových vlastností Hartley 2 môžu byť v súlade s lavínami, hovorí Steckloff. Malé kopce by mohli byť materiálom, ktorý skĺzol z povrchu a spadol dozadu, zatiaľ čo trosky na veľkom laloku môžu byť materiálom uloženým lavínami.

„Tvar a umiestnenie činnosti silne naznačujú, že k tejto lavíne skutočne došlo, “ hovorí, zdôrazňuje však, že spojenie funkcií s lavínou nie je isté. V súčasnosti skúma, ako by lavína mohla ovplyvniť povrch kométy.

Hartley 2 však nie je jedinou kométou s potenciálom hostiť lavíny. A'Hearn poukazuje na nedávne pozorovania Cometu 67P / Churyumov-Gerasmenko, cieľ misie Rosetta. Tam sa nachádzajú skalné zvyšky pod útesmi, čo naznačuje, že materiál, ktorý mohol spadnúť do lavíny. Niektoré z trysiek na 67P sa tiež javia spojené s útesmi. Lavíny by mohli hrať úlohu pri aktivácii na tryskách na kométach, aj keď by nemuseli nevyhnutne dominovať.

„Lavíny by mohli byť veľmi dobrým procesom, ktorý očakávame pri kométach, “ hovorí Steckloff.

Comet 67P / C-G Comet 67P / CG hostí úlomky pod jeho útesmi, čo by mohlo byť znakom lavín na jeho povrchu. (ESA / Rosetta / MPS pre tím OSIRIS MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA)

A'Hearn súhlasí s tým, že na mnohých kométach môžu byť laviny, ale opatrnejšie upozorňuje na ich prítomnosť v Hartley 2. „Koncept lavín je pravdepodobne dosť častý [vo vedeckej komunite], “ hovorí. „Otázka, či môže vysvetliť hyperaktivitu Hartley 2, sa musí skontrolovať podrobnejším modelovaním.“

Rýchlejšie roztočenie nie je jediný spôsob, ako spustiť lavínu na kométe, poznamenáva Marc Hofmann z inštitútu Max-Planck pre výskum solárnych systémov v Nemecku, ktorý študoval lavíny na malých telách, ako sú kométy a asteroidy. „Zvyšovanie rýchlosti rotácie je životaschopným spúšťacím mechanizmom, “ hovorí. „Je to však skôr exotický proces, ktorý si vyžaduje veľké zmeny v rýchlosti rotácie. Nejde teda o spúšťací mechanizmus, ktorý nájdete na každej kométe.“ Podľa neho môžu prechádzať predmety, padajúci prach, nárazy a dokonca aj samotné trysky.

Ak sa na kométach bežne vyskytujú lavíny, možno ich budú môcť využiť budúce vzorové návratové misie. Vesmírna loď by sa namiesto toho, aby kopala, aby dosiahla jadro kométy, mohla chytiť materiál, ktorý nedávno odhalila lavína. „Ak by niekto chcel vrátiť pôvodnú kometárnu vzorku na Zem, mohlo by byť rozumné vrátiť vzorku z oblasti kométy, ktorá nedávno zažila lavínu, “ hovorí Steckloff.

Lavíny na kométach môžu pomôcť zviditeľniť ľadové telá