С помощью комет ISON и PanSTARRS ученые определили состав солнечного ветра

comet ison nov 2013

Роль комет в изучении воздействия солнечного ветра

На протяжении тысячелетий люди на Земле наблюдали кометы в небе. Многие древние культуры видели  в кометах предвестников гибели, но сегодня ученые знают, что кометы представляют собой оледеневшие глыбы из пыли, газа и скалистой породы. Также сегодня есть предположение о том, что именно кометы были ответственны за попадание воды на планету Земля миллиарды лет назад.

Помимо того, что кометы интересны сами по себе, они также представляют для ученых источник информации о нашей Солнечной системе. Так кометы могут стать ключом для изучения поведения потока частиц, летящих от Солнца, более известных как солнечный ветер.

На основании данных полученных с телескопа «Чандра» астрономам удалось детально изучить два весьма интересных космических тела, а именно комету C / 2012 S1 (также известную как «Комета ISON») и C / 2011 S4 («Комета PanSTARRS»). Подробное описание исследования было опубликовано 20 февраля 2016 года в журнале The Astrophysical Journal.

Комета C/2012 S1 (ISON)

Комета C/2012 S1 (ISON)

Комета C / 2011 S4 (PanSTARRS)

Комета C / 2011 S4 (PanSTARRS)

Наблюдение за этими кометами велось с телескопа «Чандра» еще в 2013 году, когда оба космических объекта находились относительно близко к Земле, около 144 миллионов километров и 208 миллионов километров для Кометы ISON и PanSTARRS соответственно. Считается, что эти кометы прибыли в  Солнечную систему после долгого путешествия из облака Оорта, огромного облака ледяных тел, находящегося далеко за пределами орбиты Плутона.

comets

На фотографиях показаны две кометы, зафиксированные в оптическом диапазоне астрофотографом Дэмианом Пичем с Земли во время тесного сближения кометы с Солнцем. (Зеленоватый оттенок комете ISON придает исходящий из нее газ циан, содержащий углерод и азот).

На вставках показаны рентгеновские лучи, исходящие от каждой кометы, которые удалось обнаружить телескопу «Чандра». Различные формы излучения рентгеновского излучения исходящие от каждой из комет указывают на различия в солнечном ветре в период наблюдения за атмосферами космических тел. Комета ISON обладает характерной параболической формой, что свидетельствует о том, что комета имела плотную газовую атмосферу. С другой стороны, комета PanSTARRS имеет более рассеянную рентгеновское дымку, что указывает на более низкое содержание газа и пыли в ее атмосфере.

В итоге, астрономы определили, что кометы производят рентгеновское излучение в тот момент, когда частицы солнечного ветра бомбардируют их атмосферу. Не смотря на то, что большинство частиц в солнечном ветре являются атомами водорода и гелия, наблюдалось рентгеновское излучение от «тяжелых» атомов (т.е. элементов тяжелее водорода и гелия, таких как углерод и кислород). Эти атомы, скинув большую часть своих электронов, сталкивались с нейтральными атомами в атмосфере кометы. Во время процесса так называемой «перезарядки» происходил обмен электронов между одним из этих нейтральных атомов, водородом и тяжелым атомом в солнечном ветре. Результатом такого столкновения и стало наблюдаемое рентгеновское излучение.

Данные «Чандра» позволили ученым определить количество углерода и азота в солнечном ветре, сопоставляя их со значениями, полученными независимо друг от друга с помощью других инструментов. Также было определено количество неона в составе солнечного ветра.

Подробная модель, разработанная на основании анализа данных «Чандра» о кометах ISON и PanSTARRS, демонстрирует ценность рентгеновских наблюдений для изучения состава солнечного ветра. Теперь на основании этой модели ученые планируют исследовать взаимодействие солнечного ветра с другими кометами, планетами и межзвездным газом.

Источники: NASA

Смотрите также

Популярные материалы