banner
Апр 27, 2020
63 Просмотров

Быстрая миссия подсчитала воду из межзвездной кометы Борисова

Swift mission tallied water from interstellar comet Borisov

Впервые Обсерватория Нила Герельса НАСА НАСА впервые обнаружила потерю воды из межзвездной кометы, когда она приблизилась и обогнула Солнце. Объект, 2I / Борисов, путешествовал по Солнечной системе в конце 2019.

«Борисов не вписывается ни в один класс комет Солнечной системы, но также не подходит» «Выделяются они исключительно», – сказал Зекси Син, аспирант Университета Гонконга и Университета Оберн в Алабаме, который руководил исследованиями. «Есть известные кометы, которые обладают хотя бы одним из своих свойств».

Кометы – это замороженные скопления газов смешанный с пылью, часто называемый «грязными снежками». По оценкам ученых, сотни миллиардов из них могут вращаться вокруг Солнца. Однако, исходя из скорости и расчетного пути Борисова, он, должно быть, пришел из-за пределов Солнечной системы. Комета – только второй известный межзвездный посетитель, обнаруженный спустя два года после того, как первый объект, названный 'Oumuamua, пронесся через солнечную систему.

Астроном-любитель Геннадий Борисов открыл комету в августе 30, за четыре месяца до того, как он приблизился к Солнцу. Ранняя идентификация дала несколько космических и наземных обсерваторий времени для подробных последующих наблюдений. В октябре ученые, использующие обсерваторию Апач-Пойнт в Санспот, штат Нью-Мексико, обнаружили первый намек воды от кометы. В последующие месяцы космический телескоп НАСА им. Хаббла сделал снимки Борисова, когда комета ускорилась вокруг 100, 000 миль (161, 000 километров) в час.

Когда комета приближается к Солнцу, замороженный материал на ее поверхности, такой как углекислый газ, нагревается и начинает превращаться в газ. Когда он попадает в 230 миллион миль (370 миллионов километров) Солнца, вода испаряется. Син и ее коллеги подтвердили наличие воды из Борисова и измерили ее колебания с помощью ультрафиолетового света.

При солнечном свете разбивает молекулы воды, один из фрагментов – гидроксил, молекула, состоящая из одного атома кислорода и одного атома водорода. Swift обнаруживает отпечаток ультрафиолетового / оптического телескопа (UVOT), испускаемого гидроксилом. В период с сентября по февраль команда Синя сделала шесть наблюдений за Борисовым со Свифтом. Они увидели 50% увеличения количества гидроксила и, следовательно, воды – Борисов снял фильм в период с 1 ноября по 1 декабря, который находился всего в семи днях от ближайшей щетки кометы с Солнцем.

На пике активности Борисов пролил восемь галлонов (30 литров воды в секунду, достаточно, чтобы наполнить ванну примерно 10 секунд. Во время своего путешествия по Солнечной системе комета потеряла почти 61 миллион галлонов (230 миллионов литров) воды – достаточно, чтобы заполнить 92 Бассейны олимпийских размеров. По мере удаления от Солнца потеря воды в Борисове уменьшалась – и делала это быстрее, чем любая ранее наблюдавшаяся комета. Син сказал, что это могло быть вызвано рядом факторов, включая поверхностную эрозию, изменение вращения и даже фрагментацию. Фактически, данные Хаббла и других обсерваторий показывают, что куски кометы разорвались в конце марта.

«Мы очень рады, что быстрое время отклика Swift и возможности ультрафиолетового излучения захватили эти темпы производства воды», – сказал соавтор Деннис Бодевитс, доцент кафедры физики в Auburn. «Для комет мы выражаем количество других обнаруженных молекул в виде отношения к количеству воды. Это обеспечивает очень важный контекст для других наблюдений».

Измерения добычи воды Swift также помогли команде рассчитать, что минимальный размер Борисова составляет чуть меньше полумили (0. 74 километр) поперек. Команда оценивает не менее 55% поверхности Борисова – площадь, примерно эквивалентную половина Центрального парка – активно пролила материал, когда он был ближе всего к Солнцу. Это как минимум 10 раз активная область на наиболее наблюдаемые кометы Солнечной системы. Борисов также отличается от комет Солнечной системы другими аспектами. Например, астрономы, работающие с Хабблом и радиом телескопом в Чили «Большой миллиметр / субмиллиметр Array Atacama», обнаружили, что Борисов производит самые высокие уровни окиси углерода, когда-либо виденные кометой на таком расстоянии от Солнца.

Однако у Борисова есть некоторые общие черты с кометами Солнечной системы. По мере приближения к Солнцу рост добычи воды был аналогичен наблюдаемым ранее объектам. Син и ее команда также обнаружили, что другие молекулы в химическом инвентаре Борисова – и их содержание – похожи на кометы, выращенные в домашних условиях. Например, что касается гидроксила и цианогена – соединения, состоящего из углерода и азота – Борисов произвел небольшое количество двухатомного углерода, молекулы, состоящей из двух атомов углерода, и амидогена, молекулы, полученной из аммиака. Собираюсь 30% всех комет Солнечной системы разделяют эту черту.

Но комбинированные характеристики Борисова не поддаются ни одному известному семейству комет. Ученые до сих пор размышляют над тем, что это значит для развития комет в других планетных системах.

Результаты команды были опубликованы в апрель 27, 2020, выпуск писем астрофизического журнала и доступны онлайн.

Swift был разработан для изучение гамма-всплесков, самых ярких взрывов во вселенной. Но в течение последнего десятилетия Бодевитс использовал это, чтобы узнать больше о кометах, поскольку они пересекают солнечную систему. Большая часть ультрафиолетового света поглощается атмосферой Земли, поэтому ученые должны искать сигнатуру гидроксила из космоса. А поскольку Swift обладает гибкой стратегией наблюдения и быстрым временем реакции, он может осуществлять долгосрочный мониторинг новых интересных целей. Первые пять наблюдений за Борисовым состояли из снятых снимков UVOT 12 часов, и последний был серией изображений, снятых за 24 часов.

«Команда не предполагала, что миссия внесет такой большой вклад в нашем понимании науки о планете, когда она строилась “, – сказал главный исследователь Свифт С. Брэдли Ченко в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Но это хороший пример того, как люди придумывают творческие и мощные способы использования возможностей, которые существуют для создания неожиданной и захватывающей науки».


Article Tags:
Article Categories:
Интересно
banner

Добавить комментарий

104