science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Komeet Churys late geboorte

De laatste fase van een simulatie, uitgevoerd door de auteurs, van een catastrofale botsing tussen kometen, met een van de objecten gevormd door het opnieuw aangroeien van puin van de botsing, met een vorm die identiek is aan die van Chury. Krediet:ESA/Rosetta/Navcam - CC BY-SA IGO 3.0

Kometen die uit twee delen bestaan, zoals Chury, kan ontstaan ​​na een catastrofale botsing van grotere lichamen. Dergelijke botsingen kunnen in een latere fase van ons zonnestelsel hebben plaatsgevonden, wat suggereert dat Chury veel jonger kan zijn dan eerder werd aangenomen. Dit blijkt uit computersimulaties van een internationale onderzoeksgroep met medewerking van de Universiteit van Bern.

In de computersimulaties het onderzoeksteam onderzocht wat er gebeurde nadat twee grote komeetkernen met geweld tegen elkaar botsten. "De berekeningen toonden aan dat een groot deel van het materiaal zich ophoopt in veel kleinere lichamen, " legt Martin Jutzi van het Center for Space and Habitability (CSH) aan de Universiteit van Bern en lid van het National Center of Competence in Research PlanetS uit. De nieuw gecreëerde objecten hebben verschillende maten en vormen, onder hen zijn veel langwerpige lichamen, waarvan sommige uit twee delen bestaan, net als de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko, die de Universiteit van Bern in detail heeft bestudeerd met de Bern-massaspectrometer ROSINA op het Rosetta-ruimtevaartuig.

"We waren verrast dat bij dergelijke catastrofale botsingen slechts een klein deel van het materiaal aanzienlijk wordt samengedrukt en verwarmd, " zegt Martin Jutzi. Bovendien, dit materiaal wordt dan uitgestoten en draagt ​​nauwelijks bij aan de vorming van de kleinere lichamen die een nieuwe generatie komeetkernen vormen. Aan de kant van de komeet tegenover het inslagpunt, vluchtige stoffen zijn zelfs bestand tegen gewelddadige botsingen. Dit is de reden waarom de nieuwe generatie kometen nog steeds een lage dichtheid heeft en rijk is aan vluchtige stoffen - eigenschappen die ook op de komeet Chury zijn gevonden. Daarom, de eendvormige komeet is mogelijk ontstaan ​​na een gewelddadige, late botsing en hoefden niet per se afkomstig te zijn uit de vroege vormingsfase van het zonnestelsel, zoals herhaaldelijk is beweerd. Dergelijke botsingen kunnen relatief laat in het leven van het zonnestelsel hebben plaatsgevonden. Deze bevinding is gerapporteerd in het tijdschrift Natuurastronomie door de onderzoeksgroep onder leiding van Stephen Schwartz van de Universiteit van Côte d' Azur en de Universiteit van Arizona.

Simulaties van komeetcollies. Credit:Université Côte d'Azur/Universiteit van Bern

Impact met een snelheid van enkele kilometers per seconde

In eerdere onderzoeken is Martin Jutzi en Willy Benz, astrofysicus bij CSH van de Universiteit van Bern en directeur PlanetS, was al tot de conclusie gekomen dat Chury zijn tweecomponentenstructuur niet kreeg toen ons zonnestelsel 4,5 miljard jaar geleden werd gevormd. De onderzoekers toonden aan dat het zwakke punt tussen de twee delen van de komeet niet enkele miljarden jaren had kunnen duren en dat Chury mogelijk is ontstaan ​​door een relatief zachte impact. "We hebben nu catastrofale botsingen met veel meer energie onderzocht, ", legt Martin Jutzi uit. De nieuwe berekeningen bevestigen de eerdere resultaten en breiden de mogelijke formatiescenario's uit.

Het onderzoeksteam onderzocht wat er gebeurt als lichamen van verschillende grootte onder verschillende hoeken botsen met snelheden van 20 tot 3, 000 meter per seconde. Uit de simulaties bleek dat kleine fragmenten in de uren en dagen na de botsing samensmelten tot vele voorbijgaande aggregaten (zie video). De uiteindelijke vorm is vaak het resultaat van twee of meer grote lichamen die met zeer lage snelheden botsen om een ​​tweecomponentenstructuur te vormen.

Komeet Chury genomen door het ruimtevaartuig Rosetta. Krediet:ESA/Rosetta/Navcam - CC BY-SA IGO 3.0

Mogelijke verklaring voor de mysterieuze structuren van "Chury"

Volgens de simulaties gedurende de dagen en weken waarin de komeet zijn vorm kreeg, kleine aggregaten in de buurt blijven zich er opnieuw ophopen. In werkelijkheid, dit materiaal kan worden afgeplat wanneer het het oppervlak raakt en zo tot een gelaagde structuur leiden. Bovendien, als zich in dit stadium grote blokken ophopen, Er kunnen holtes ontstaan ​​die zich kunnen ontwikkelen tot grote kuilen. Dergelijke geologische structuren werden op Chury ontdekt door de Rosetta-missie - deze waarnemingen werden voorheen als mysterieus beschouwd. "Onze resultaten bevestigen niet alleen dat de komeet Chury veel jonger kan zijn dan eerder werd aangenomen, maar geven ook een mogelijke verklaring voor de opvallende structuren, ' zegt Jutzi.