10 fantastiska saker vi lärde oss från kometen vi erövrade

10 fantastiska saker vi lärde oss från kometen vi erövrade (Rymden)

Rosetta rymdfarkosten är en absolut underbarhet. Kommissionerade och lanserade av Europeiska rymdorganisationen (ESA), har den snygga sonden fullgjort den mest fantastiska resan av något konstgjort objekt.

Philaes touchdown på kometen Churyumov-Gerasimenko var kulminationen på över 40 års planering och 10 års perfekt koreograferad men ändå otroligt spänd rymdresa. Fartyget flög runt jorden tre gånger, avrundad Mars en gång, hibernated i 31 månader, och så småningom alighted på en 4 kilometer bred berg som skjuter genom rymden med hastigheter upp till 135.000 kilometer (83.000 mi) per timme . Superhjältar finns och de arbetar på ESA.

10CG visar Jupiter i aktion

Fotokrediter: C. Carreau

Jupiter är en jätteplan, och dess gravitation påverkar hela solsystemet. Gasjätten stör ständigt komets banor, sänder dem slingrande mot solen, ut i rymden, eller ibland till och med hos oss.

Kuiperbältet, en stor sammansättning av isiga klippor förbi Neptun, ger Jupiter massor av ammunition. Det antas att Churyumov-Gerasimenko härstammar inom detta band, så CG och dess bröder är kända som Jupiter Family comets. Dessa kortkommande kometer har orbitalperioder på cirka 20 år (CGs omloppsperiod är 6,6 år). Och de gör regelbundna forays till det inre solsystemet, vilket gör dem perfekta mål för utforskning.

Kombinationen av kometer inom solsystemet gör dem något utbytbara, och det nuvarande CG-uppdraget är faktiskt en reservplan. Rosetta var tänkt att rendezvous med en liknande komet som heter 46 / P Wirtanen, men programfördröjningar tvingade en förändring av planer som Wirtanen sped av.

Och medan vi har vetat att Jupiter älskar att mobba små killar, har kometen CG gjort det möjligt för oss att se det hända i oöverträffad detalj. Hängde långt ifrån solen var CG fritt inert och därför osynlig för oss. Men dess flygplan var kraftigt förändrad av Jupiters drag, och den har skickats obehagligt nära solen. Under de kommande månaderna börjar det avdunsta när det når perihelion.

9 Kometen sjunger


Krypta händelser är påträffade på Churyumov-Gerasimenko. När Rosetta närmade sig CG i augusti för sin inledande möte och hälsning, hämtade sin magnetometer en kakofoni av udda ljud som härrör från kometen. Förbi gränsen för mänsklig hörsel mätte en rad instrument som kallades Rosetta Plasma Consortium diskordansen vid en frekvens av 40-50 mHz.

Astronomer blev positivt överraskad av CGs sång, eftersom de inte förväntade sig att hitta kometen som spärrade ut låtar. Den exakta orsaken är fortfarande oklart, fast det verkar vara resultatet av magnetiska växelverkan mellan kometen, gasen och solen.

Först blir den förångade isströmmen från kometen joniserad av UV-strålning från solen. Det joniserade molnet, som nu är fullt av laddade partiklar, bildar en barriär mot duschen av radioaktiva Sun-shrapnel som är solvind. Dessa oscillationer, som orsakas av magnetisk och elektrisk friktion inom komets nästan obefintliga atmosfär, kan orsaka de konstiga ljuden som Rosetta observerar.


8 Den längsta hoppa någonsin

Foto via EtchLab

Tack vare en delvis botched landning och gravitationsbristerna i den lilla CG har Philae Lander slutfört det längsta, långsamaste hoppet i historien. Det gick inte att sätta i sig harpun på plats efter att ha kyssat ytan, det studsade av kometen nästan tillbaka ut i rymden och undviker smalast de hårdaste av ödet efter sin historiska 10-åriga resa runt de inre planeterna.

På den ljusa sidan lyckades Philae få några stora flygstoppar upp till 1 kilometer från ytan eller cirka 25 procent av komets längd. Detta språng följdes av ett andra, mindre hopp innan landaren äntligen kom att vila i en skuggig region vid foten av en stenig outcropping. Styrdes av CGs svaga gravitation, fastnade Philae i denna ofrivilliga transitering i nästan två timmar innan han bosatte sig för gott.

Oberoende av vad som kan ha verkade en katastrofell komplikation, led Philaes instrument inte någon betydande skada, och landaren fullbordade cirka 90 procent av sina uppdragsmål. Om något var det oplanerade hoppet en välsignelse i förklädnad.

Först kunde astronomer bevittna en dammplommon som rördes upp av påverkan. Detta fick oss ytterligare data på ytskompositionen.

Dessutom kan hoppet ha säkerställt Philaes långsiktiga överlevnad. Hade det landat nominellt och säkrat sig på den avsedda platsen, kunde konstant sol exponering ha stekt sina kretsar under många månader. Men när den har kommit vila i skugga kan den dra nytta av tillräckligt med solenergi för att återuppliva sig när kometen drar närmare solen, eventuellt vid våren 2015. Och eftersom Philae bara behöver motsvara flera AA-batterier värda av juice för att driva upp sig själv, vi har all anledning att förbli optimistiska.

7Huge Cliffs

Fotokredit: ESA

CG har några gigantiska klippor. Som tidigare nämnts är CG bara ett par miles starkt i längd och bredd, så den 1 km höga (0,6 mi) klippan i Rosetta's crosshairs är ungefär ett kvartal av hela kometen. För att jämföra, föreställ dig terrestriska bergskedjor som når tusentals miles i rymden, och anser att Everest är relativt obekvämt endast 29 kilometer hög.

Notera de majestätiska topparna medan de prissätter bilder som släpptes av ESA, sköt amatörströken Stuart Atkinson en bild av CGs bergiga egenskaper för att framhäva ett rent, vertigo-inducerande klipp ansikte så imponerande som ett polykromatiskt nebulärt moln. Och NASA vederbörligen kommit överens om att belöna Atkinsons hårda arbete med Astronomi Bild av Dagens heder den 23 december.

Den ursprungliga ögonblicksbilden är en sammansättning av fyra olika bilder som tas från Rosettas NAVCAM från ett avstånd av 20 kilometer. Efter att ha zoommat in och lite grödarbete har Atkinson isolerat klippan i all sin robusta ära, som till synes gjordes större av kontrast mot en stjärnlös svart.

Samlingen av stenblock på klippans fot är lika imponerande. De är också proportionellt massiva, eftersom några av stenarna är över 18 meter över, men endast lätt förankrad av svag tyngdkraft och väger mycket mindre än man skulle kunna föreställa sig. Faktum är att du kan springa från den kilometerlånga klippan och landa säkert på botten med nary en förstörd fotled.

Det ser ut som en anka

Fotokredit: ESA

Vi vet inte varför kometen ser ut som en gummiband. Och det kan tyckas svårt att tro, men astronomer visste inte ens vad CG såg ut till en månad före touchdown på kometen. Så föreställ dig missionskontrollens överraskning när de såg en suddig gummiband som stirrade tillbaka på dem i juli, när Rosetta äntligen blev tillräckligt nära för att fånga några bilder av sin ordnade kompis.

Mycket bättre än att hitta en rund, tråkig komet, CGs dubbla lobed konfiguration ger astronomer många fler saker att begrunda. Till exempel, hur bildades det? Det är osäkert, men här är några sannolika scenarier.

För det första såg en antiklimaktisk, låghastighetspåverkan två kometer gjutna i en klumpig superkome. Eller det är möjligt att CG var en fantasifull runda komet och gravitationsdraget från någon enorm kropp (som Jupiter) förvrängde den ur form. Eller kanske CG var en större bit av is, och det mesta var förlorad i rymden, vilket lämnade en udda formad kärna. Ytterligare analys kommer förhoppningsvis att avslöja huruvida CG är en enda förvrängd kropp eller en misshandel av kosmiska skräp.


5 På jordens vatten


Det antas att kometen CG är en primordial kvar från det gigantiska skräpfältet som så småningom samlas in i solen, planeten och oss. Så det erbjuder en kemisk snapshot av det förflutna förflutna, och dess beståndsdelar är ledtrådar till proto-solsystemets sammansättning.

CG innehåller också fruset vatten, vilket kan hjälpa oss att svara på långvariga frågor om ursprunget av vatten på jorden. Genom masspektrometri kan astronomer kika in i himmelska kroppar för att fastställa deras kemiska komponenter, och många kometer och asteroider har utsatts för denna behandling.

Det finns flera typer av väte-annat än normalt väte, det finns deuterium, en tung väteisotop med en extra neutron. Och genom att analysera förhållandet mellan de två (D / H-förhållandet) kan astronomer ange ursprunget för det provtagna vattnet.

Vattnet som finns på kometen CG matchar inte sakerna på jorden. Ganska överraskande, inte heller slumpen hittades på de flesta andra kometer. Endast 1 av totalt 11 kometer analyserade höll vatten som liknar jordens. Å andra sidan befann sig medlemmar från asteroidbältet för att hämta jordvatten, men i små kvantiteter. Detta tyder på att Jupiter Family Comets (och kometer i allmänhet) inte är ansvariga för jordens vatteninnehåll. Det är också möjligt att CG kan ha ett mer exotiskt ursprung än vi trodde.

4CG luktar hemskt

Fotokredit: K. Altwegg / Berns universitet

De flesta av våra sinnen är värdelösa i rymden, så vi slutar sällan undra vad planeter och kometer luktar. Men nu kan Rosetta svara åtminstone en av dessa frågor efter att ha använt sina två masspektrometrar som ett luktoskop för att snyta ut kappan av gaser som omger Churyumov-Gerasimenkos kärna.

Att säga att kometen CG luktar skräp skulle vara ett komplement - de gaser som sipprar från CG erbjuder en bukett med nästan varje grundläggande stank som är känd för mannen. Vätesulfid ger CG nyans av ruttna ägg. Formaldehyd tillför luktet av döden. Metan och ammoniak kombinerar för dubbla dofter av kattkäken och hästutsöndring. Svaveldioxid ger kometen en smaklig ättika lukt, och flera andra olika föreningar bidrar också till smutsens övergripande essens.

ESA blev något överraskad av resultaten. Vid CGs nuvarande avstånd från solen trodde man att endast kolmonoxid och koldioxid skulle släppas, eftersom allting skulle förbli fryst tills perihelion drar sig nära. Annat än äckligt oss, kunde CGs doftsignatur (observerad genom spektralanalys) ge ledtrådar till kometens ursprung.

3 Den överraskande färgen

Fotokredit: ESA

Churyumov-Gerasimenko kan tyckas vara en blek, dammig grå i de flesta bilder, men det är bara en illusion. Bilden som visas ovan är en "sann färg" -version av kometen i all sin rödbruna ära. Men vänta - det är också illusoriskt, eftersom CG inte skulle förekomma någonstans nära det ljusa och färgstarka för någon inom sin omedelbara närhet.

Kastanjebrunet skulle bara vara synligt om kometen var upplyst av rent, vitt ljus. I verkligheten är det bara en mörk fläck mot en mörkare bakgrund av tomt utrymme, tills det drar närmare solen och växer en svans när den kasta sina lager. Just nu är den svansfria, inerta kometen nästan osynlig.

Men nyligen publicerade bilder från OSIRIS, Rosettas huvudbildare, visar kometen i sin fulla monokromatiska ära. Stillbilden producerades genom att samla tre bilder tagna med röda, gröna och blåa filter. Resultatet är en av de gråaste sakerna vi någonsin har sett och har nästan ingen färgvariation på dess yta. Liksom andra kometer i sin familj är CG djupt mörk - nästan lika svart som kol enligt Holger Sierks, OSIRIS: s huvudforskare.

Trots all data som samlas in på Churyumov-Gerasimenko, är en stor bit av det ett mysterium.Trots att Rosetta kom fram till kometen i augusti är dess sydliga halvklot fortfarande ochartad och kommer troligen att vara så långt tills den kommer mycket närmare solen. Det kan tyckas osannolikt, men komets rotationsaxel är lutad i förhållande till sitt orbitalplan och så har sydpolen varit i konstant mörker i flera månader.

Rosetta har lyckats få en skott av komets svarta sidan, men bara från backscattered light som dansar av dammpartiklar som strömmar från kometen. Det glesa solljuset avslöjar en liten del av kometens mörka sida, även om landskapen är oskiljbara. ESA anser att denna dolda sida är den mest intressanta eftersom den är starkt formad av komets aktivitet.

2 Tuffare än vi tänkte

Fotokredit: Pierluigi Di Lizia

ESAs Philae Lander är utrustad att bli smutsig. Det mycket spännande SD2-systemet är ansvarigt för att punktera kometens gömma och distribuera proverna till sviten av inbyggda kemilaboratorier och 20-plus ugnar. Genom att använda en borr 100 gånger effektivare än den i ditt hus att borra upp till 23 centimeter i skorpan skulle det förhoppningsvis ge ett orört prov av kometmaterial.

Tyvärr, eftersom Philae upplevde en grov landning och hamnade på fel ställe, gick inte borrningen lika bra som ESA hade hoppats. Operationen skrotades nästan på grund av Philaes osäkra position. Med ett ben uppe i luften som en hund som markerade ett träd, var det möjligt att aktivera borren kunde pressa den till en ännu sämre position.

Men borrningen påbörjades och enligt en rapport från det tyska rymdcentret (DLR) kometen var "en hård mutter att spricka". Det är ännu inte klart huruvida borren kunde återge ett livskraftigt prov, fastän organiska molekyler detekterades cirkulerar i CGs viskningstunna atmosfär.

Förfarandet ligger emellertid fortfarande långt från ett misslyckande eftersom det gav några överraskande resultat, inklusive skorpans elasticitet, eftersom ESA förväntade sig mjuk, fluffig mark. Kometen befanns också vara rik på vatteninnehåll, med massor av islåst inom sina gränser, i motsats till en frusen, gas-tung blandning.

Jag föreställde två asteroider också

Fotokredit: ESA

På sin 10-åriga resa till kometen Churyumov-Gerasimenko sprang Rosetta rymdfarkosten till ett par kosmiska struggare. Den 5 september 2008 flög den med asteroid Steins och fångade en ögonblicksbild av den flera mil långa kroppen. Steins visar många tecken på tidigare effekter och har en krater som täcker nästan hälften av dess yta. Det är så otroligt glänsande det kallas "en diamant i himlen."

Den 10 juli 2010 ryckte asteroiden Lutetia (bilden ovan) över proben på ett avstånd av nästan 3 200 kilometer (2 000 mi). Lutetia är över 100 kilometer (60 mi) i diameter och pock-märkt med kratrar. Det mycket skarpa landskapet föreslår att Lutetia är över 3,4 miljarder år gammal och kan vara en överbliven del från vår solsystems födelse. Lutetia är också värd hundratals udda spår på dess yta, funktioner som tidigare bara hade blivit utsatta på Mars satellitfobos, liksom på två andra asteroider.