Οι σπηλιές στο εσωτερικό των κομητών
Η ανακάλυψη τριών σπηλαίων γεμάτων πάγο στον κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko ανοίγει ένα εντελώς νέο παράθυρο στον τρόπο με τον οποίο κατασκευάζονται οι κομήτες και πώς αναπνέουν.
Μέχρι τώρα, τα περισσότερα από όσα γνωρίζαμε για το εσωτερικό των κομητών προέρχονταν έμμεσα, από επιφανειακά ρήγματα, πίδακες σκόνης και θερμικά μοντέλα, αλλά κανείς δεν είχε δει ποτέ πραγματικές υπόγειες κοιλότητες γεμάτες με εκτεθειμένο πάγο νερού.
Χρησιμοποιώντας εικόνες OSIRIS υψηλής ανάλυσης από τις διελεύσεις της Rosetta το 2016, οι ερευνητές ανακατασκεύασαν λεπτομερείς τρισδιάστατες εικόνες ασυνήθιστα φωτεινών κηλίδων που το ηλιακό φως έτυχε να φωτίζει ακριβώς στη σωστή γωνία. Αυτές οι λάμψεις φωτεινότητας δεν ήταν αντικείμενα κάμερας ή σκόνη, ήταν βαθιές εικόνες σε κοιλότητες μεταξύ 20 και 47 μέτρων όπου ο ακατέργαστος, αρχαίος κομητικός πάγος είναι κυριολεκτικά ορατός.
Αυτό που κάνει αυτές τις κοιλότητες τόσο συναρπαστικές είναι η σύνθεση και η συμπεριφορά τους. Η ανακλαστικότητα και οι χρωματικές υπογραφές ταιριάζουν με τον πάγο νερού σε άψογη ανάμειξη με σκούρο, πυρίμαχο υλικό, σύμφωνα με τη δομή της «βρώμικης χιονόμπαλας» που συνάγεται εδώ και δεκαετίες αλλά σπάνια παρατηρείται τόσο άμεσα. Αυτά δεν είναι επιφανειακά παγώματα. Είναι δεξαμενές αρχέγονου υλικού που έχουν ξεφύγει από την έντονη εξάχνωση που αναδιαμορφώνει τον 67P κάθε φορά που περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο.
Μία από τις πιο εντυπωσιακές ενδείξεις για τη δραστηριότητά τους προήλθε από ένα γεγονός που κατέγραψε η Rosetta τον Ιούλιο του 2015: ένας ξαφνικός, λαμπρός πίδακας εξερράγη από τον πυρήνα, ένας από τους φωτεινότερους που είδε ποτέ το διαστημόπλοιο. Η ομάδα διαπίστωσε ότι μία από τις πρόσφατα εντοπισμένες κοιλότητες φωτίστηκε ακριβώς εκείνη τη στιγμή. Η συνέπεια είναι κομψή: το ηλιακό φως που χτυπά τον παγωμένο πυθμένα πυροδότησε εκρηκτική εξάχνωση, παράγοντας μια γρήγορη εκροή ατμών και σκόνης.
Με άλλα λόγια, αυτές οι σπηλιές είναι ενεργές «οπές», σημεία απελευθέρωσης πίεσης όπου θαμμένες πτητικές ουσίες ξυπνούν στιγμιαία. Η ύπαρξη αυτών των κοιλοτήτων συνδέεται επίσης με αυτό που ήδη γνωρίζαμε για την πορώδη, εύθραυστη δομή του 67P. Ο πυρήνας του κομήτη είναι γεμάτος με κοιλώματα, εσοχές, ρωγμές και κοιλότητες που μοιάζουν με καταβόθρες.
Μερικά από αυτά τα χαρακτηριστικά είχαν συνδεθεί προηγουμένως με υποεπιφανειακές καταρρεύσεις ή με την υποχώρηση των πτητικών στρωμάτων. Αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες μπόρεσαν να εντοπίσουν ένα από αυτά τα κενά απευθείας σε εκτεθειμένο πάγο και να μετρήσουν το βάθος, τη γεωμετρία και τη σύνθεσή του με σιγουριά. Αυτό υποδηλώνει έντονα ότι τέτοιες κοιλότητες μπορεί να είναι συνηθισμένες μέσα στους πυρήνες των κομητών και ότι η Rosetta έτυχε να εντοπίσει τρεις από αυτές υπό τέλειο φωτισμό.
Επιστημονικά, αυτές οι σπηλιές είναι θησαυροφυλάκια. Οι πάγοι που περιέχουν πιθανότατα χρονολογούνται πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, διατηρώντας το μείγμα νερού, σκόνης και οργανικών ουσιών που σχημάτισαν τα δομικά στοιχεία του ηλιακού συστήματος. Εάν μελλοντικές αποστολές μπορούσαν να έχουν πρόσβαση σε αυτές, κάτι που ομολογουμένως αποτελεί τεράστια μηχανική πρόκληση, δεδομένων των στενών ανοιγμάτων και των απότομων τοιχωμάτων των κοιλοτήτων, θα μπορούσαν να λάβουν απευθείας δείγματα παρθένου υλικού κομήτη χωρίς τρύπημα.
Είναι το πιο κοντινό πράγμα που έχουμε αυτή τη στιγμή σε μια φυσική γεώτρηση σε ένα αρχέγονο σώμα. Αυτή η ανακάλυψη βελτιώνει επίσης τα μοντέλα της κομητικής δραστηριότητας. Αντί για πίδακες που αναδύονται από διάχυτες επιφανειακές κηλίδες, μερικές μπορεί να προέρχονται από περιορισμένους, υπόγειους θαλάμους που δέχονται ξαφνικά ηλιακό φως. Τα θερμικά κύματα διαδίδονται στα τοιχώματα, τα πτητικά εξατμίζονται, η πίεση αυξάνεται απότομα και το υλικό εκρήγνυται εκρηκτικά. Αυτός ο μηχανισμός βοηθά στην εξήγηση του γιατί οι πίδακες μπορούν να εμφανιστούν απότομα, να μετατοπιστούν απρόβλεπτα και να παραμείνουν εντοπισμένοι σε μικρές περιοχές.
Η εργασία τους βρίσκεται ακόμη υπό έκδοση, αλλά αντιπροσωπεύει ήδη μια από τις πιο λεπτομερείς έρευνες του εσωτερικού ενός κομήτη που έχουν επιχειρηθεί ποτέ. Η Rosetta μας έδωσε εξαιρετικούς χάρτες επιφάνειας, αλλά αυτές οι παγωμένες σπηλιές αποκαλύπτουν τα βαθύτερα επίπεδα, την κρυφή αποθήκευση πτητικών ουσιών, την αρχιτεκτονική των κενών και τις δυναμικές διεργασίες που διατηρούν ένα μικρό, εύθραυστο σώμα ζωντανό σε χιλιετίες ηλιακής θέρμανσης. Για την επιστήμη των κομητών, σηματοδοτεί την αρχή μιας νέας φάσης: τη μετάβαση από την επιφανειακή γεωλογία στην πραγματική εξερεύνηση του εσωτερικού.
Erika
@ExploreCosmos
https://academic.oup.com/mnras/article/531/2/2494/7680008?login=false
https://x.com/ExploreCosmos_/status/1993073974796816739?s=20