Πυροτεχνήματα στον κομήτη πριν το περιήλιο

Ο κομήτης φτάνει στο περιήλιο την Πέμπτη, η στιγμή εκείνη στην 6,5 ετών τροχιά του, που θα είναι πιο κοντά στον Ήλιο. Τους τελευταίους μήνες, η αυξανόμενη ηλιακή ενέργεια έχει θερμαίνει τους ψυχρούς πάγους του κομήτη, μετατρέποντάς τους σε αέριο, το οποίο διαχέεται έξω στο διάστημα, παρασύροντας μαζί του σκόνη.

Η περίοδος γύρω από το περιήλιο είναι πολύ σημαντική επιστημονικά, καθώς αυξάνεται η ένταση του ηλιακού φωτός και τα μέρη του κομήτη που προηγουμένως βρίσκονταν στο σκότος πλημμυρίζουν με το φως του ήλιου.
Αν και γενικά η δραστηριότητα του κομήτη αναμένεται να κορυφωθεί τις επόμενες εβδομάδες μετά το περιήλιο, όπως και οι πιο ζεστές μέρες του καλοκαιριού συνήθως έρχονται μετά από τις μεγαλύτερες ημέρες, ξαφνικά και απρόβλεπτα ξεσπάσματα μπορεί να συμβούν ανά πάσα στιγμή – όπως έχει συμβεί νωρίτερα στην αποστολή.

Στις 29 Ιουλίου, η Rosetta παρατήρησε την πιο δραματική έκρηξη μέχρι σήμερα, που καταγράφηκε από πολλά από τα όργανα από τη σκοπιά τους 186 χιλιόμετρα από τον κομήτη. Απεικόνισαν ένα ξέσπασμα να εκρήγνυται από τον πυρήνα, παρατήρησαν μια αλλαγή στη δομή και τη σύνθεση του περιβάλλοντος της αέριας κόμης γύρω από τη Rosetta, και διαπίστωσαν αυξημένες συγκεντρώσεις συγκρούσεων με σκόνη.
Ίσως το πιο αναπάντεχο γεγονός είναι ότι η Rosetta διαπίστωσε ότι η έκρηξη είχε σπρώξει μακριά από τον πυρήνα το μαγνητικό πεδίο του ηλιακού ανέμου.

Μια ακολουθία εικόνων που λήφθηκαν από την επιστημονική κάμερα της Rosetta OSIRIS δείχνουν την ξαφνική εμφάνιση ενός σαφώς καθορισμένου χαρακτηριστικού που μοιάζει με πίδακα που αναδύεται από την πλευρά του λαιμού του κομήτη, στην περιοχή Anuket. Παρατηρήθηκε για πρώτη φορά σε μια εικόνα που τραβήχτηκε στις 13:24 GMT, αλλά όχι σε μια εικόνα που λήφθηκε 18 λεπτά νωρίτερα, και έχει ξεθωριάσει σημαντικά σε μια εικόνα 18 λεπτά αργότερα. Η ομάδα της κάμερας υπολογίζει πως το υλικό στον πίδακα θα ταξιδεύει με 10 μέτρα/δευτερόλεπο τουλάχιστον, και ίσως πολύ πιο γρήγορα.
"Αυτός είναι ο λαμπερότερος πίδακας που έχουμε δει μέχρι τώρα", σχολιάζει ο Carsten Güttler, μέλος της ομάδας OSIRIS στο Ινστιτούτο Max Planck για την Έρευνα του Ηλιακού Συστήματος στο Γκέτινγκεν, Γερμανία.
"Συνήθως, οι πίδακες είναι αρκετά εξασθενημένοι σε σχέση με τον πυρήνα και πρέπει να ενισχύσουμε την αντίθεση των εικόνων για να γίνουν ορατοί - αλλά αυτός είναι φωτεινότερος από τον πυρήνα."

_{Συνεχίστε την ανάγνωση παρακάτω}

Λίγο αργότερα, ο αισθητήρας πίεσης του κομήτη στο όργανο ROSINA εντόπισε σαφείς ενδείξεις για τις αλλαγές στη δομή της κόμης, ενώ το φασματόμετρο μάζας του κατέγραψε αλλαγές στη σύνθεση των αερίων που ξεχείλιζαν.
Για παράδειγμα, σε σύγκριση με μετρήσεις που έγιναν δύο ημέρες νωρίτερα, η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα αυξήθηκε κατά έναν παράγοντα δύο, κατά τέσσερα το μεθάνιο, και το υδρόθειο κατά επτά, ενώ η ποσότητα του νερού έμεινε σχεδόν σταθερή.
"Αυτή η πρώτη 'γρήγορη ματιά' στις μετρήσεις μας μετά το ξέσπασμα είναι συναρπαστική," λέει η Kathrin Altwegg, κύρια ερευνητής του ROSINA στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης. "Βλέπουμε επίσης σημάδια βαρύ οργανικού υλικού μετά την έκρηξη που θα μπορούσε να σχετίζεται με τη σκόνη που εκτινάχθηκε.

"Αλλά ενώ είναι δελεαστικό να πιστεύουμε ότι ανιχνεύσαμε υλικό που μπορεί να έχει απελευθερωθεί από κάτω από την επιφάνεια του κομήτη, είναι πολύ νωρίς για να πούμε με βεβαιότητα ότι κάτι τέτοιο ισχύει."

Εν τω μεταξύ, περίπου 14 ώρες μετά το ξέσπασμα, το GIADA ανίχνευε χτυπήματα σκόνης σε ποσοστά 30 ανά ημέρα, σε σύγκριση με μόλις 1-3 ανά ημέρα νωρίτερα τον Ιούλιο. Μια κορυφή 70 χτυπημάτων καταγράφηκε σε ένα διάστημα 4 ωρών την 1η Αυγούστου, υποδεικνύοντας ότι η έκρηξη συνέχισε να έχει σημαντική επίδραση στο περιβάλλον σκόνης για τις επόμενες λίγες μέρες.
"Δεν ήταν μόνο η αφθονία των σωματιδίων, αλλά και οι ταχύτητές τους που μετρήθηκαν από το GIADA που μας είπε πως κάτι "διαφορετικό" συνέβαινε: η μέση ταχύτητα των σωματιδίων αυξήθηκε από 8 μ/δευτ έως περίπου 20 μ/δευτ, με κορυφές στα 30 μ/δευτ! - ήταν ένα πάρτι αρκετής σκόνης!", λέει η Alessandra Rotundi, κύρια ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Νάπολης «Parthenope», στην Ιταλία.

Ίσως το πιο εντυπωσιακό αποτέλεσμα είναι ότι η έκρηξη ήταν τόσο έντονη που πραγματικά κατάφερε να πιέσει τον ηλιακό άνεμο μακριά από τον πυρήνα για λίγα λεπτά - μια μοναδική παρατήρηση που έγινε από το μαγνητόμετρο Rosetta Plasma της κοινοπραξίας.

Ο ηλιακός άνεμος είναι η συνεχής ροή ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων που ρέουν από τον Ήλιο, και φέρουν το μαγνητικό πεδίο του έξω στο Ηλιακό Σύστημα. Παλαιότερες μετρήσεις που έγιναν από Rosetta και το Philae είχαν ήδη δείξει ότι ο κομήτης δεν είναι μαγνητισμένος,  οπότε η μόνη πηγή μαγνητικού πεδίου που μετριέται γύρω από αυτόν είναι ο ηλιακός άνεμος.

Αλλά δεν ρέει τελείως ανεμπόδιστα. Επειδή ο κομήτης εκπέμπει προς τα έξω αέριο, ο εισερχόμενος ηλιακός άνεμος επιβραδύνεται σε ακινησία, όπου συναντά το εν λόγω αέριο και επιτυγχάνεται μια ισορροπία πίεσης.

"Το μαγνητικό πεδίο του ηλιακού ανέμου αρχίζει να συσσωρεύεται, όπως ένα μποτιλιάρισμα, και τελικά σταματά να κινείται προς τον πυρήνα του κομήτη, δημιουργώντας μια περιοχή χωρίς μαγνητικό πεδίο στην ηλιόλουστη πλευρά του κομήτη που ονομάζεται 'διαμαγνητική κοιλότητα'," εξηγεί η Charlotte Götz, μέλος της ομάδας του μαγνητόμετρου στο Ινστιτούτο Γεωφυσικής και Εξωγήινης Φυσικής στο Μπράουνσβαιγκ της Γερμανίας.
Διαμαγνητικές κοιλότητες παρέχουν θεμελιώδεις πληροφορίες σχετικά με το πώς ένας κομήτης αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο, αλλά η μόνη προηγούμενη παρατήρηση μιας που συνδέεται με έναν κομήτη έγινε περίπου 4.000 χιλιόμετρα από τον κομήτη του Χάλεϊ, καθώς το Giotto της ESA πετούσε πίσω το 1986.
Ο κομήτης της Rosetta είναι πολύ λιγότερο δραστήριος από τον Χάλεϊ, έτσι οι επιστήμονες περίμεναν να βρουν μια πολύ μικρότερη κοιλότητα γύρω του, μέχρι και μερικές δεκάδες χιλιόμετρα το πολύ, και πριν τις 29 Ιουλίου δεν είχε παρατηρηθεί κανένα σημάδι κοιλότητας.

Όμως, μετά την έκρηξη εκείνη την ημέρα, η μαγνητόμετρο εντόπισε μια διαμαγνητική κοιλότητα που εκτείνεται τουλάχιστον 186 χιλιόμετρα από τον πυρήνα. Αυτή πιθανώς δημιουργήθηκε από την έκρηξη του αερίου, η οποία αύξησε τη ροή ουδέτερου φυσικού αερίου στην κόμη του κομήτη, αναγκάζοντας τον ηλιακό άνεμο να «σταματήσει» πιο μακριά από τον κομήτη και σπρώχνοντας έτσι το όριο της κοιλότητας προς ακόμα πιο έξω εκεί όπου η Rosetta πετούσε εκείνη την εποχή.
"Η εύρεση μιας περιοχής χωρίς μαγνητικό πεδίο ούτως ή άλλως στο Ηλιακό Σύστημα είναι πραγματικά δύσκολο, αλλά εδώ μας σερβιρίστηκε σε ασημένιο δίσκο - αυτό είναι ένα πραγματικά συναρπαστικό αποτέλεσμα για εμάς", προσθέτει η Charlotte.

"Μετακινούμε τη Rosetta σε αποστάσεις έως και 300 χιλιόμετρα κατά τις τελευταίες εβδομάδες για να αποφευχθούν τα προβλήματα με την πλοήγηση που προκαλούνται από τη σκόνη, και είχαμε θεωρήσει ότι η διαμαγνητική κοιλότητα ήταν έξω από τον έλεγχό μας προς το παρόν. Φαίνεται, όμως, ότι ο κομήτης μας βοήθησε φέρνοντας την κοιλότητα στην Rosetta", λέει ο Matt Taylor, επιστήμονας του προγράμματος Rosetta.
"Αυτό είναι ένα φανταστικό γεγονός πολών-οργάνων, που θα χρειαστεί χρόνο για να αναλυθεί, αλλά αναδεικνύει τις συναρπαστικές στιγμές που βιώνουμε στον κομήτη σε αυτή την ‘καυτή’ φάση του περιήλιου."

Σημειώσεις για Συντάκτες:
Ένα Google+ Hangout για να γιορτάσει έναν χρόνο στον κομήτη και το περιήλιο έχει προγραμματιστεί για τις 16:00–18:00 ώρα Ελλάδος στις 13 Αυγούστου. Παρακολουθήστε το εδώ. (Κάντε τις ερωτήσεις σας νωρίτερα στην σελίδα του G+ event ή μέσω Twitter χρησιμοποιώντας το hashtag #AskRosetta).

Μάθετε περισσότερα για το περιήλιο εδώ FAQ.

Σχετικά με τη Rosetta

Η Rosetta είναι μια αποστολή της ESA με συνεισφορές από τα Κράτη Μέλη της και τη NASA. Το όχημα ποσεδάφισης της Rosetta Philae είναι μια συνεισφορά της οποίας ηγούνται τα DLR, MPS, CNES και ASI.

Για περισσότερες πληροφορίες:
Matt Taylor
ESA Rosetta Project Scientist
Email: matt.taylor@esa.int

Carsten Güttler
Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany
Email: guettlerc@mps.mpg.de

Kathrin Altwegg
University of Bern
Email: kathrin.altwegg@space.unibe.ch

Alessandra Rotundi
University ‘Parthenope’, Naples & INAF/IAPS, Rome
Email: rotundi@uniparthenope.it

Charlotte Götz
Institute for Geophysics and extraterrestrial Physics, Braunschweig, Germany
Email: c.goetz@tu-bs.de