Rosetta-data afslører processen bag en farveskiftende kamæleonkomet

En storslået syntese af Rosetta-data har vist, hvordan dens målkomet gentagne gange skiftede farve i løbet af de to år, den blev observeret af rumfartøjet. Kamæleonkometens kerne blev gradvist mindre rød, efterhånden som den lavede sin tætte passage rundt om solen, og så rød igen, da den vendte tilbage til det dybe rum.

Ligesom en kamæleon ændrer farve afhængigt af omgivelserne, det samme gjorde kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. I modsætning til en kamæleon, farveændringerne på 67P/C-G afspejler mængden af ​​vandis, der er eksponeret på overfladen og i kometens omgivelser.

I begyndelsen af ​​Rosettas mission, rumfartøjet mødtes med kometen, mens den stadig var langt fra solen. På sådanne afstande, overfladen var dækket af lag af støv og lidt is var synlig. Dette betød, at overfladen så rød ud, når den blev analyseret med VIRTIS-instrumentet (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer).

Da kometen nærmede sig, krydsede den en vigtig grænse, kendt som frostlinjen. Opstår i en afstand omkring tre gange længere fra solen end Jorden, alt inden for frostlinjen vil blive opvarmet tilstrækkeligt af solen til at isen bliver til en gas, en proces kaldet sublimering.

Da Rosetta fulgte 67P/C-G over frostlinjen, VIRTIS begyndte at bemærke farven på kometen ændre sig. Da kometen nærmede sig solen, opvarmningen steg, og den skjulte vandis begyndte at sublime og skubbede også støvkornene væk. Dette afslørede lag af uberørt is, hvilket fik kernen til at blive mere blå i farven som set af VIRTIS.

Omkring kometens kerne, situationen var vendt. Da kometen var langt fra solen, der var lidt støv omkring kometen, men det der var indeholdt vandis og så blåre ud. Denne omgivende støvsky kaldes koma.

Da kometen krydsede frostlinjen, isen i støvkornene omkring kernen sublimerede hurtigt, efterlader kun de dehydrerede støvkorn. Og så blev komaet rødere, da det nærmede sig perihelium, dens nærmeste nærme sig solen.

Da kometen var på vej tilbage ind i det ydre solsystem, VIRTIS viste farvesituationen omvendt igen, så kernen blev rødere og koma blåere.

For at spore hvordan kometen udviklede sig, VIRTIS-holdet skulle analysere mere end 4000 separate observationer, der spændte over to år af Rosetta-missionen.

"For at besvare det store spørgsmål om, hvordan en komet fungerer, er det meget vigtigt at have en lang tidsserie som denne, " siger Gianrico Filacchione fra Italiens INAF-IAPS Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, der ledede undersøgelsen.

Årsagen er, at kometer er ekstremt dynamiske miljøer. Jets har en tendens til hurtigt at dukke op på deres overflader og derefter falde lige så pludseligt. Derfor, Ved at sammenligne lejlighedsvise snapshots risikerer vi, at vores forståelse af kometens langsigtede udvikling bliver påvirket af de forbigående ændringer. Med så stor en mængde målinger, imidlertid, betyder, at selv korte tidsskalaændringer kan spores.

"Korrelationen af, hvad der sker på kernen, er noget helt nyt, som ikke kan gøres fra Jorden, " siger Gianrico.

Dette skyldes, at jordobservationer ikke kan opløse en komets kerne, som i tilfælde af 67P/CG kun er omkring 3 km stor. Nu hvor holdet kan beskrive og forstå både kometens langsigtede udvikling, og de skridt, det tog undervejs, det betyder, at aflæsningerne fra de andre instrumenter ombord på Rosetta kan sættes i sammenhæng.

Men det betyder ikke, at vi ved alt om kometer. Spektralanalyse viser, at støvets røde farve er skabt af såkaldte organiske molekyler. Disse er molekyler lavet af kulstof, og der er en rig variation af dem på kometen. Forskere mener, at de er vigtige for at forstå, hvordan liv blev dannet på Jorden.

For at studere dem tæt på og identificere disse molekyler, imidlertid, ville kræve en prøve af kometens overflade for at blive returneret til Jorden. "At bringe et stykke af kometen tilbage til Jorden er virkelig den hellige gral for en kometmission, " siger Gianrico.

Indtil det er muligt, imidlertid, han vil fortsætte med at bruge VIRTIS-dataene til at undersøge 67P/C-G's organiske stoffer.

"Der er helt sikkert flere spændende resultater i vente, " siger Matt Taylor, ESA-projektforsker for Rosetta, "Dataindsamlingen kan være slut, men analysen og resultaterne vil fortsætte i årevis endnu, tilføjer til den rige arv af kometviden leveret af Rosetta."