Данные о комете Чурюмова — Герасименко, собранные европейским межпланетным зондом «Розетта» и посадочным аппаратом «Филы», помогли астрономам выбрать одну из возможных моделей формирования планет на ранних стадиях существования Солнечной системы. Особенности структуры кометного ядра указали на то, что «строительные блоки» планет (планетезимали) формировались из пылевой «гальки». Статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, коротко об исследовании рассказывается в пресс-релизе британского Королевского астрономического общества, поступившем в редакцию N+1.
Кометы во многих отношениях представляют собой остатки «строительного материала» после формирования нашей планетной системы. Благодаря малому размеру кометных ядер, их вещество не подвергается ни большому давлению, ни воздействию высоких температур, и потому сохранилось в почти неизменном виде, из-за чего представляет особый интерес для изучения.
Современные представления о том, как в протопланетном диске формируются зародыши планет — планетезимали — гласят, что первоначально все столкновения между частицами пыли и льда ведут к тому, что они слипаются друг с другом благодаря тому, что силы Ван-дер-Ваальса достаточно сильны, а скорости столкновений не превышают метра в секунду. Когда получившиеся частицы достигают размера около 10 сантиметров слипание частиц прекращается. Однако о том, как идет следующая стадия роста — до планетезималей размером в километры, десятки и сотни километров, астрономы спорят до сих пор.
Данные, собранные миссией «Розетты» и «Филы», похоже, поставили точку в этом споре. Юрген Блюм (Jürgen Blum) из Технического университета Брауншвейга и его коллеги проанализировали данные с зондов и пришли к выводу, что планетезимали формировались в процессе постепенного слияния под действием гравитации множества зерен пылевой «гальки» размером от миллиметров до нескольких сантиметров. При этом никаких катастрофических столкновений или структурных перестроек в процессе строительства не происходило.
В пользу этого сценария свидетельствует строение ядра кометы Чурюмова-Герасименко, которое состоит в основном именно из такой «гальки», сохранившейся почти в неизменном виде.
«Наши результаты показывают, что только одна модель хорошо описывает формирование больших космических тел в ранней Солнечной системе... Согласно этой модели, пылевая „галька“ сливалась в большие объекты под действием гравитации. Это был „мягкий“ процесс, в котором пылевые аггломераты не разрушались, но формировали большее по размеру тело, которое по сути и было ядром кометы», — говорит Блюм.
Зонд «Розетта» летел к комете Чурюмова — Герасименко 10 лет и провел на ее орбите два года. С его помощью в ноябре 2014 на поверхность небесного тела был спущен модуль «Филы», что стало первой в истории человечества посадкой на поверхность кометы. В течение нескольких лет «Розетта» изучала комету Чурюмова — Герасименко и присылала на Землю ее снимки. Миссия межпланетной станции и спускаемого зонда завершилась в 2016 году, но ученые до сих пор анализируют полученные данные. Подробнее с результатами работы аппаратов «Розетта» и «Филы» можно ознакомиться в отдельной теме на нашем сайте.
Сергей Кузнецов