«Розетта» показала, как меняется цвет кометы на подлете к Солнцу из-за круговорота воды в ее составе

Автоматическая станция «Розетта», изучавшая в 2014-2016 годах комету Чурюмова – Герасименко, подарила ученым массу новой информации. В ходе ее обработки и анализа планетологи все больше узнают о процессах, протекающих на маленьком небесном теле.

Новая работа, опубликованная на днях в журнале Nature, посвящена взаимосвязи между круговоротом воды, пылевой активностью и изменением цветовых характеристик кометы в зависимости от расстояния до Солнца.

Непостоянная окраска

Ученые провели обработку спектрометрических данных, собранных прибором VIRTIS на борту станции. За время его функционирования комета, движущаяся по эллиптической орбите, успела приблизиться к Солнцу, обогнуть его, пройдя перигелий, и начать удаляться.

Выяснилось, что на стадии сближения с нашим светилом кометное ядро и окружающая его газопылевая оболочка – кома – постепенно менялись цветами. Красноватое ядро приобретало все более голубой оттенок, в то время как кома, окрашенная в голубоватые тона, становилась заметно краснее. Затем, когда комета прошла ближайшую к Солнцу точку и стала удаляться, соотношение цветов претерпело обратное превращение.

Цвет – показатель состава

Тон окраски небесного тела связан с его составом. Красный оттенок, присущий поверхности ядра, свидетельствует о том, что она покрыта слоем пыли, в которой присутствует смесь углеродсодержащих соединений. Эти вещества – толины – образуются при взаимодействии азота, метана, цианистого водорода и других простых соединений с ультрафиолетовым излучением. Толины найдены на многих телах Солнечной системы.

Что же касается комы, то синеватый оттенок ей придает рассеяние света на мельчайших кристалликах водяного льда и пылинках, содержащих силикат магния.

Циклические процессы на комете

Непостоянство оттенка небесного тела отражает изменения, происходящие в его составе. У кометы они обусловлены вытянутой формой орбиты.

При сближении с Солнцем ядро нагревается и начинает проявлять активность. В результате газопылевых выбросов ядро теряет поверхностный слой. Лед испаряется, а вмороженные в него толины поступают в кому и окрашивают ее в красные тона.

Внутри ядра этих веществ нет, так как для их образования нужно воздействие света. Открывающийся при повышении активности кометы внутренний слой льда обладает голубым оттенком, что и показали спектральные данные с «Розетты».

Когда расстояние от Солнца стало увеличиваться, комета начала замерзать. Углеродистые соединения вновь конденсировались на поверхности, и соотношение оттенков вернулось к прежнему состоянию.

Для реконструкции этих эволюционных стадий в существовании кометы ученые проанализировали несколько тысяч отдельных спектрометрических измерений. Обработка и исследование собранных зондом данных будут продолжаться еще долгие годы и позволят существенно пополнить и уточнить знания о кометах, а возможно, принесут и новые открытия.