Ученые, работающие с ультрафиолетовым спектрометром Alice на борту АМС «Розетта», обнаружили, что молекулы водяного пара и углекислого газа, испускаемые ядром кометы Чурюмова-Герасименко, разрушаются быстрыми электронами уже на расстояниях ~1 км от ядра. Ранее считалось, что за распад «первичных» молекул отвечает ультрафиолетовое излучение Солнца.


Ультрафиолетовый спектрометр Alice, находящийся на борту АМС «Розетта», чувствителен к лучам дальнего УФ-диапазона, где находятся линии атомов широко распространенных элементов – водорода, кислорода, углерода и азота. Результаты работы этого спектрографа в течение первых четырех месяцев после прибытия «Розетты» к ядру кометы Чурюмова-Герасименко были опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics. В это время станция находилась на расстоянии от 10 до 80 км от ядра.

Исследователи обратили внимание на струи газа и пыли, вырывающиеся с поверхности кометы под действием солнечного излучения. Самыми распространенными газами в этих струях являются углекислый газ и водяной пар. В дальнейшем «родительские» молекулы диссоциируют на атомы (водорода, кислорода и углерода), излучение которых и ловит Alice. Исследователи обнаружили, что разрушение «родительских молекул» происходит очень близко от ядра, на расстоянии буквально одного километра, причем процесс разрушения оказывается двухступенчатым.

На первом этапе ультрафиолетовый фотон солнечного излучения ионизирует молекулу воды или углекислого газа, выбивая из нее энергичный электрон. На втором этапе этот электрон сталкивается с другой молекулой, разбивая ее на атомы и возбуждая освободившиеся атомы, заставляя их излучать в УФ-диапазоне.

Авторы статьи особо отмечают, что наблюдения диссоциации молекул электронным ударом возможно проводить только «на месте», в непосредственной близости от ядра кометы. Крупнейшие космические телескопы, находящиеся на околоземной орбите (например, «Хаббл»), способны зафиксировать излучение атомов комы кометы, находящихся на расстоянии лишь сотен и тысяч километров от ядра.

Наблюдая излучение в линиях атомов водорода и кислорода, образовавшихся при диссоциации молекул воды, исследователи смогли проследить струи водяного пара до их источников на поверхности ядра.


Снимок получен 20 мая 2015 года с расстояния 163.6 км от центра кометы, разрешение снимка 13.9 м на пиксель. Яркость струй немного усилена для большей выразительности.
Авторы открытия считают, что аналогичный процесс должен происходить на Европе, спутнике Юпитера, за исключением того, что энергичные электроны, разрушающие молекулы водяного пара, ускоряются в магнитосфере Юпитера, а не образуются под действием солнечного ультрафиолета.

Источники: http://sci.esa.int/rosetta/55963-ultraviolet-study-reveals-surprises-in-comet-coma-/
http://blogs.esa.int/rosetta/2015/05/29/cometwatch-20-may/
Перевод: http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews[t...5e6f5c97e811b22d9139c2828519f7
http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews[t...a7a568d4aa72da8fa7c139bb7fe3c0