Измерения магнитного поля в окрестностях ядра кометы Чурюмова-Герасименко, проведенные орбитальным аппаратом «Розетта» и посадочным зондом «Филы» во время его многократных отскоков от поверхности ядра, показали, что вещество кометы совершенно не намагничено. Это накладывает важные ограничения на условия, царившие в протосолнечной туманности во время образования планетезималей.


Изучение комет позволяет оценить роль магнитного поля при формировании тел Солнечной системы 4.6 млрд. лет назад. Новорожденная Солнечная система не содержала в себе ничего, кроме вращающегося диска газа и пыли, однако спустя несколько миллионов лет в центре этого турбулентного диска зажглось Солнце, а из оставшегося материала стали формироваться астероиды, кометы, планеты и их спутники.

Пыль содержала в себе заметную фракцию железа, причем часть – в виде магнитного минерала магнетита. Действительно, гранулы магнитных минералов миллиметровых размеров были обнаружены в составе метеоритов, что говорит об их присутствии в веществе протопланетного диска. Это привело ученых к мысли, что магнитные поля, пронизывающие протопланетный диск, играли важную роль в перемещении материала и его слипания в более крупные тела.

Но остается неясным, какую роль магнитное поле играло позже в этом аккреционном процессе, когда размеры частиц достигли сантиметров, метров и десятков метров (при еще больших размерах, начиная с сотен метров, основную роль уже начинала играть гравитация).

Некоторые теории формирования агрегатов из намагниченной и не намагниченной пыли предсказывают, что возникающие более крупные объекты также будут намагниченными, а значит, окажутся подверженными влиянию межпланетных магнитных полей. Поскольку ядра комет являются образцами наиболее примитивного вещества, оставшегося с момента формирования Солнечной системы, они являются естественными лабораториями для исследования намагниченности планетезималей. Однако до недавнего времени измерение магнитного поля комет было сильно затруднено ввиду очень быстрого пролета исследовательских космических аппаратов мимо кометных ядер, причем на значительном расстоянии.

С выходом «Розетты» на орбиту вокруг кометы Чурюмова-Герасименко ученые получили уникальную возможность для изучения магнитного поля ее ядра. Особенно интересны данные, полученные спускаемым аппаратом «Филы». «Филы» изучал магнитную обстановку с помощью инструмента ROMAP, тогда как на «Розетте» магнитометр входит в состав комплекса приборов для изучения плазмы RPC (Rosetta Plasma Consortium).

Инструмент RPC-MAG оказался достаточно чувствительным, чтобы по изменению магнитного поля вокруг «Розетты» зафиксировать момент отделения от орбитального аппарата зонда «Филы» 12 ноября 2014 года. В свою очередь, измеряя периодические вариации внешнего магнитного поля, магнитометр «Филы» ROMAP позволил определить ориентацию зонда и зафиксировать моменты его отскоков от поверхности ядра.


Данные о магнитном поле, полученные ROMAP до (сверху) и после (снизу) столкновения с поверхностью ядра, произошедшего в 16.20 UTC по корабельному времени. Сплошной линией показаны предсказания моделей, в которых ядро кометы имеет небольшую собственную намагниченность, крестиками показаны данные реальных измерений. Помимо собственного поля кометы (которое так и не было обнаружено) ROMAP фиксировал внешнее магнитное поле, возникшее в результате взаимодействия солнечного ветра и комы кометы.
По данным ROMAP, «Филы» сталкивался с поверхностью кометы 4 раза, включая одно скользящее столкновение. Траектория, крайне неудачная с точки зрения посадки, оказалась очень выгодной для измерения магнитного поля кометы сразу в нескольких точках и на разных высотах. Однако против ожидания ROMAP не зафиксировал увеличения напряженности магнитного поля по мере приближения к ядру кометы. Во всех точках магнитное поле было внешним, не связанным с ядром, оно возникало в результате взаимодействия комы кометы с солнечным ветром и межпланетным магнитным полем.

Во время посадки «Филы» «Розетта» находилась на расстоянии примерно 17 км от ядра, что дало возможность провести дополнительные измерения магнитного поля в окрестностях кометы. Показания магнитометра «Розетты» оказались очень близкими к показаниям ROMAP. Все это говорит о том, что ядро кометы – удивительно ненамагниченный объект.

«Если ядро кометы и содержит какой-либо намагниченный материал, то только на масштабах менее метра, что ниже разрешения наших магнитометров, – сказал Ганс-Ульрих Аустер (Hans-Ulrich Auster) из научной команды инструмента ROMAP. – Это означает, что магнитное поле вряд ли играло какую-либо роль при образовании планетезималей размерами более одного метра».

Объединив данные ROMAP с информацией, полученной от эксперимента по радиопросвечиванию ядра CONSERT, а также приняв во внимание снимки камеры высокого разрешения OSIRIS, ученые реконструировали траекторию «Филы» после первого отскока.


Траектория «Филы» после первого отскока. Моменты соприкосновения с поверхностью указаны по корабельному времени.
Источники: http://sci.esa.int/rosetta/55788-rosetta-and-philae-find-comet-not-magnetised/
http://sci.esa.int/rosetta/55791-reconstructing-trajectory-of-philae/
Перевод: http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews[t...cdf48f30cf8d16ccc20dde5e7b9119

Серия сообщений "Солнечная система":
Часть 1 - Юпитер – чупа-чупс) Забавный скетч на планеты солнечной системы
Часть 2 - Два семейных портрета.
...
Часть 27 - Локальный горячий пузырь
Часть 28 - Еще один шаг к пониманию процесса рождения Солнца
Часть 29 - Ядро кометы Чурюмова-Герасименко не намагничено, а означает это...
Часть 30 - Розетта. Как сформировалась Солнечная система?
Часть 31 - Утомительно точная карта Солнечной системы
...
Часть 36 - Марс мог родиться на месте мифического "Фаэтона" в поясе астероидов
Часть 37 - Ученые выяснили, когда возникли первые "строительные блоки" Земли
Часть 38 - Предложено объяснение различиям в химическом составе планет Солнечной системы