Doktoranden Abhinav Jindal, stående framför en Rosetta-missionsbild av Comet 67P, modellerade utvecklingen av slät terräng på den frusna världen. Kredit:Jason Koski/Cornell University
Med ett öga mot ett eventuellt återvändandeuppdrag år i framtiden har Cornell-astronomer visat hur jämna terränger – ett bra ställe att landa på en rymdfarkost och att ta prover på – utvecklas i kometernas isiga värld.
Genom att tillämpa termiska modeller på data som samlats in av Rosetta-uppdraget – som kom ikapp den skivstångsformade kometen 67P/Churyumov–Gerasimenko för nästan ett decennium sedan – visar de att topografin påverkar kometens ytaktivitet över hundratals meter.
Forskningen publicerades den 16 augusti i The Planetary Science Journal .
"Du kan ha en enhetlig ytsammansättning på kometer och fortfarande ha hotspots av aktivitet", säger huvudförfattaren Abhinav S. Jindal, doktorand i astronomi och medlem av forskargruppen Alexander Hayes, docent i astronomi vid College of Arts och vetenskaper. "Topografin driver aktiviteten."
Kometer är isiga kroppar gjorda av damm, stenar och gas som blivit över från solsystemets bildning för cirka 4,6 miljarder år sedan, sa Jindal. De bildas i solsystemets ytterkanter och har tillbringat evigheten med att kryssa genom rymdens mörka, kosmiska frys, långt från solens värme.
"Deras kemi har inte förändrats mycket från när kometer bildades, vilket gör dem till "tidskapslar" som bevarar urmaterial från solsystemets födelse," sa Jindal och förklarade att dessa kroppar sannolikt sådde tidigt jorden med vatten och viktiga byggstenar i livet.
"Eftersom några av dessa kometer har dragits in i det inre solsystemet," sade han, "undergår deras ytor förändringar. Vetenskapen försöker förstå drivprocesserna."
När kometen 67P slingrar sig tillbaka mot solen, som den gör vart 6,45:e år, rusar kroppen förbi den till en punkt som kallas perihelion – dess närmaste inflygning – och kometen värms upp. Rosetta-uppdraget följde kometen när den rundade solen och studerade dess aktivitet. De släta terrängerna fungerar som platser där de flesta förändringarna observerades, vilket gör dem nyckeln till att förstå ytans utveckling.
Jindal och forskarna undersökte utvecklingen av 16 topografiska fördjupningar i Imhotep-regionen – den största släta terrängavsättningen på 67P – mellan 5 juni 2015, när aktiviteten observerades första gången, och 6 december 2015, när de slutliga storskaliga förändringarna observerades, sa Jindal.
Kometen gick igenom en process som kallas sublimering – där de isiga delarna blev gasformiga i solens värme. Kometens släta Imhotep-region visade ett komplext mönster av samtidiga eroderande scarps (de branta kanterna av bågformade fördjupningar) och materialavsättning.
Europeiska rymdorganisationens Rosetta-uppdrag lanserades i mars 2004, utrustad med kometlandningsfarkoster vid namn Philae. Rymdfarkosten höll på att utforska Mars och några asteroider, och ett decennium efter lanseringen anlände Rosetta till kometen 67P för att chaperera objektet när det rundade solen. Dess mindre, drönareliknande Philae-farkost landade på kometen i slutet av 2014; Rosetta dök upp till ytan i slutet av 2016.
Jindal tror att vetenskapen en dag kommer att återvända till kometen 67P. "Dessa kometer hjälper oss att svara på frågan om var vi kommer ifrån", sa han. + Utforska vidare
