Kometer som består av två delar, som Chury, kan bildas efter en katastrofal kollision av större kroppar. Sådana kollisioner kan ha ägt rum i en senare fas av vårt solsystem, vilket tyder på att Chury kan vara mycket yngre än vad man tidigare antagit. Detta visas genom datorsimuleringar av en internationell forskargrupp med deltagande av universitetet i Bern.

I datorsimuleringarna, forskargruppen undersökte vad som hände efter att två stora kometkärnor kolliderade med våld. "Beräkningarna visade att en stor del av materialet ackumuleras i många mindre kroppar, " förklarar Martin Jutzi från Center for Space and Habitability (CSH) vid universitetet i Bern och medlem av National Center of Competence in Research PlanetS. De nyskapade objekten har olika storlekar och former, bland dem finns många långsträckta kroppar, varav några består av två delar, precis som kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, som universitetet i Bern studerade i detalj med Bernmasspektrometern ROSINA på rymdfarkosten Rosetta.

"Vi blev förvånade över att i sådana katastrofala kollisioner bara en liten del av materialet är avsevärt komprimerat och uppvärmt, säger Martin Jutzi. Dessutom, detta material stöts sedan ut och bidrar knappast till bildandet av de mindre kropparna som bildar en ny generation kometkärnor. På sidan av kometen mittemot nedslagspunkten, flyktiga ämnen tål även våldsamma kollisioner. Det är därför den nya generationen kometer fortfarande har låg densitet och är rik på flyktiga ämnen – egenskaper som också har hittats på kometen Chury. Därför, den ankformade kometen kan mycket väl ha dykt upp efter en våldsam, sen kollision och behövde inte nödvändigtvis härröra från solsystemets tidiga bildningsfas, som har hävdats upprepade gånger. Sådana kollisioner kunde ha skett relativt sent i solsystemets liv. Detta fynd har rapporterats i tidskriften Natur Astronomi av forskargruppen som leds av Stephen Schwartz från University of Côte d 'Azur och University of Arizona.

Islag med en hastighet på flera kilometer per sekund

I tidigare studier, Martin Jutzi och Willy Benz, astrofysiker vid CSH vid University of Bern och PlanetS direktör, hade redan kommit fram till att Chury inte fick sin tvåkomponentstruktur när vårt solsystem bildades för 4,5 miljarder år sedan. Forskarna visade att den svaga punkten mellan de två delarna av kometen inte kunde ha varat i flera miljarder år och att Chury kan ha skapats av ett relativt mildt slag. "Vi har nu undersökt katastrofala kollisioner som involverar mycket mer energi, " förklarar Martin Jutzi. De nya beräkningarna bekräftar de tidigare resultaten och utökar de möjliga formationsscenarierna.

Forskargruppen undersökte vad som händer när olika stora kroppar kolliderar i olika vinklar med hastigheter från 20 till 3, 000 meter per sekund. Simuleringarna visade att små fragment smälter samman till många övergående aggregat under timmarna och dagarna efter kollisionen (se video). Den slutliga formen är ofta resultatet av två eller flera stora kroppar som kolliderar med mycket låga hastigheter för att bilda en tvåkomponentsstruktur.

Möjlig förklaring till "Churys" mystiska strukturer

Enligt simuleringarna, under de dagar och veckor då kometen fick sin form, små aggregat i närheten fortsätter att återackumuleras på den. I verkligheten, detta material kan plattas ut när det träffar ytan och därmed leda till en skiktad struktur. Dessutom, om stora block ackumuleras i detta skede, hålrum kan skapas som kan utvecklas till stora gropar. Sådana geologiska strukturer upptäcktes på Chury av Rosetta-uppdraget - dessa observationer ansågs tidigare vara mystiska. "Våra resultat bekräftar inte bara att kometen Chury kan vara mycket yngre än tidigare antagits, men ger också en möjlig förklaring till dess slående strukturer, säger Jutzi.