За даними зонда Розетта зроблено важливе відкриття: комета Чурюмова-Герасименко виявилася одного віку з Сонячною системою.
Колектив дослідників з Франції, США, Канади та Швейцарії на чолі з представником французького Національного центру наукових досліджень проаналізував дані бортового мас-спектрометра «Rosina» зонда «Розетта», призначеного для визначення іонного і нейтрального складу кометного пилу і газів.
Вони прийшли до висновку, що ядро комети Чурюмова-Герасименко сформовано в протосолнечной туманності і, отже, має той же вік, що і Сонячна система. Результати роботи опубліковані 8 березня 1026 року в журналі The Astrophysical Journal Letters.
Незважаючи на активні дослідження Сонячної системи, походження льоду, з якого складаються ядра комет, залишається одним з невирішених питань. Існує дві протилежні гіпотези. Перша полягає в утворенні комет у протосолнечній туманності - масивній і щільній молекулярній хмарі, з якої і виникла Сонячна система. У цьому випадку комети - її ровесники. Друга гіпотеза говорить про народження комет з міжзоряного газу. У цьому випадку вони можуть бути старшими від Сонячної системи.
Відповідь на поставлене питання можна дати на основі вивчення будови кометного льоду. Ядро комети утворюється осіданням (адсорбцією) гідратів газів на кристалічне зерно з водяного льоду. Якщо одержаний лід матиме кристалічну структуру, тобто його молекули розташовані впорядковано, то умови утворення льоду відповідають щільній повільно остигаючій протосолоній туманності. Якщо ж лід має аморфну будову, що відповідає неупорядкованому розташуванню молекул, то він сформований в міжзоряних умовах, можливо, в найбільш віддалених районах туманності.
Однак як на борту зонда, який рухається на деякій відстані від комети, визначити структуру її льоду? Виявляється, це можна зробити, визначивши хімічний склад газів коми комети. Так називають хмару газів і пилу, що оточує ядро комети. Воно складається з продуктів танення льоду і збільшується в міру наближення до Сонця. Справа в тому, що хімічний склад речовини, що осідає на комету з навколишнього простору, так би мовити, захопленої в пастку молекулами льоду, залежить від його структури.
Тут і знадобився бортовий мас-спектрометр «Rosina», за допомогою якого з жовтня 2014 року вимірювалася кількість молекулярного азоту (N2), окису вуглецю (СО) і аргону (Ar) в комі комети Чурюмова-Герасименко. Отримані дані порівнювали з результатами лабораторних експериментів для кристалічного і аморфного льоду і моделями, що описують їх склад.
Вміст молекулярного азоту і аргону по відношенню до окису вуглецю, знайдені в комі, відповідають моделі кристалічного льоду, в той час як кількість аргону сто разів менше, ніж те, що може бути захоплено в аморфний лід. Відповідно до цього було зроблено висновок, що лід комети має кристалічну структуру.
Вирішення цієї важливої проблеми проллє світло на процеси зародження і формування комет і самої Сонячної системи. Вже зараз крім віку комети можна сказати, що вона формувалася в діапазоні температур від -228 ° до -223 °. Тільки в цьому випадку можна отримати необхідні пропорції в хімічному складі. Це означає, що туманність була щільною і гарячою (зрозуміло, щодо міжзоряного простору, де температура близька до абсолютного нуля).
Ця робота служить аргументом на користь сценаріїв формування газових планет-гігантів та їх супутників на основі об'єднання кристалічного льоду.
Ріс. 1 Відношення кількості молекулярного азоту і аргону до окису вуглецю (вертикально). Зелена та блакитна смуги - варіації вимірюваних значень. Чорна і червона лінії - їх модельні значення залежно від абсолютної температури утворення в протосолнечній туманності (по горизонталі). Вертикальні пунктирні лінії показують температурний діапазон, що дозволяє утворення льоду відповідного виміреним співвідношенням.
За матеріалами Національного центру наукових досліджень