Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
9 декабря 2016, пятница, 12:41
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

01 ноября 2015, 13:32

Кислород на комете

Комета Чурюмова - Герасименко вблизи перигелия
Комета Чурюмова - Герасименко вблизи перигелия
ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Хотя с лета не поступает новых данных от автономного модуля Philae, совершившего немногим менее года назад первую в истории посадку на кометное ядро, его товарищ по космическому путешествию аппарат Rosetta продолжает следовать по орбите за кометой 67P/Чурюмова — Герасименко и сообщать на Землю новую информацию. Данные, опубликованные сотрудниками проекта на этой неделе, в очередной раз вызвали изумление специалистов. На комете обнаружен молекулярный кислород.

Кислород – третий по распространенности химический элемент в нашей Галактике, чаще него встречаются лишь водород и гелий. Но кислород слишком активный элемент, чтобы долго сохраняться в чистом виде. Поэтому обычно атомы кислорода находятся в составе молекул других веществ: воды, оксида или диоксида углерода и так далее. В данном же случае речь идет именно о молекулярном кислороде, о знакомой со школьной скамьи молекуле O2.

Об этом открытии сообщается в статье, опубликованной 28 октября в журнале Nature, популярное изложение которой помещено на сайте Европейского космического агентства. При помощи масс-спектрометра исследователи изучили состав газов, выделяющихся из ядра кометы Чурюмова — Герасименко и составляющих ее кому — газопылевую оболочку, окружающую ядро. Состав этих газов оказался неожиданно богатым. Первые три места среди них занимают водяной пар, монооксид углерода и диоксид углерода, а вот четвертым следует уже молекулярный кислород. Также там в меньшем количестве присутствуют молекулы разнообразных соединений азота, серы и углерода и даже инертные газы.

«Мы действительно не ожидали обнаружить кислород на комете, да еще и в таком изобилии. Из за его химической активности это стало довольно удивительным, — говорит Катрин Альтвег (Kathrin Altwegg) из Бернского университета, руководитель группы, которая работает с данными масс-спектрометра ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis). «Это также непредвиденно, поскольку известно не так много примеров обнаружения молекулярного кислорода в межзвездной среде. Таким образом, даже если кислород попал в состав кометы в момент ее формирования, это не так легко объяснить, используя нынешние модели образования Солнечной системы», — продолжает она.

В статье использованы данные более трех тысяч измерений, сделанных в период с сентября 2013 по март 2015 года. Отношение количества молекулярного кислорода к количеству воды в изученных образцах демонстрирует относительное постоянства, колеблясь от 0,01 до 0,1 и в среднем составляя 0,038. При этом содержание кислорода хорошо коррелирует с содержанием воды, увеличиваясь в тех случаях, когда воды в данном образце больше. Корреляция с молекулярным азотом и с оксидом углерода значительно меньше. В связи с этим ученые подозревают, что молекулярный кислород и пары воды в окружающих комету газах имеют общее происхождение.

Возможным источником молекулярного кислорода может быть распад воды на ядре кометы под действием солнечного ультрафиолета и ионизирующего излучения. Подобное явление наблюдается на ледяных спутниках планет-гигантов в Солнечной системе и в кольцах Сатурна. Однако на поверхности кометного ядра верхние слои льда, где в таком случае должен образовываться кислород, за короткое время исчезли бы при приближении кометы к Солнцу. И содержание кислорода в выделяемом газе неизбежно должно было упасть. Но полученные данные показывают, что этого не происходит.

Попытка объяснить это быстрой генерацией нового кислорода тоже не удается. Ведь в таком случае содержание кислорода должно меняться в зависимости от освещенности кометы Солнцем, но этого тоже не наблюдается.

Поэтому авторы исследования выдвинули другую гипотезу. Как полагают Андре Бьелер (Andre Bieler) из Мичиганского университета и его коллеги, молекулярный кислород должен был попасть в состав кометного ядра во время его формирования. Вероятно, он был заключен в водяном льду, образовавшемся на окраине протосолнечного диска. Химические модели образования Солнечной системы допускают наличие достаточно большого количества кислорода, но при быстром понижении температуры от –173ºC до –243ºC этот кислород попадает в ловушку внутри зерен образующегося водяного льда, поэтому и сохраняется химически неизменным столь долгое время.

Другое исследование кометы Чурюмова — Герасименко было опубликовано в Nature месяц назад. На основании полученных от аппарата Rosetta изображений авторы статьи предположили, что необычная форма ядра кометы, которое напоминает исследователям игрушечного утенка, объясняется тем, что кометы возникла в результате столкновения двух отдельных объектов. Произошло такое столкновение спустя примерно сто миллионов лет после образования Солнечной системы. Предполагается, что относительная скорость двух будущих ядер кометы при столкновении была совсем невелика, всего около полутора метров в секунду.

Авторы статьи обнаружили, что каждое из двух ядер кометы окружено особой оболочкой, которая отсутствует только в перемычке, соединяющей эти ядра. Поэтому и возникло предположение, что оба ядра сформировались независимо, а перемычка появилась после их столкновения. Вещество, испаряющееся с освещенных Солнцем областей кометы и конденсирующееся на теневых участках (разница между ними составляет около 50°C), помогло нарастить данную перемычку.

Также в конце сентября в Nature появилась еще одна статья, где утверждались совсем уж неожиданные вещи – на комете Чурюмова — Герасименко имеются аналоги погодных явлений. Тем не менее, факты свидетельствуют именно об этом. При освещении областей ядра солнечными лучами поверхностный лед подвергается сублимации, и часть его превращается в частицы газа, которые формируют недолговечные облака возле ядра. Большая часть выделяющихся газов в конце концов улетучивается в космическое пространство, но меньшая после попадания в тень вновь конденсируется на поверхности кометы.

Сейчас комета миновала перигелий и начала удаляться от Солнца. Rosetta следует по пятам за ней. Возможно, в наступающем ноябре исследователям удастся приблизить ее к ядру кометы настолько, что появится шанс связаться со спускаемым модулем Philae.

Изначально завершить миссию космического аппарата планировалось в декабре 2015 года. Но недавно Европейское космическое агентство объявило, что работа продлится девять дополнительных месяцев, до сентября 2016 года, после чего Rosetta, скорее всего, сблизится с кометным ядром максимально близко и, в конце концов, столкнется с ним. Продолжение миссии позволит ученым наблюдать, как по мере удаления от Солнца снижается активность процессов на комете.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM iPhone MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика Анастасия Волочкова «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы сердце сериалы Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.