Velké loučení s Rosettou se blíží

Miloš Tichý - 11. 2. 2016

Již třetí rok sonda Evropské kosmické agentury (ESA) Rosetta zkoumá přepečlivě jádro komety 67P/Churyumov-Gerasimenko. Nyní se pomalu blížíme do úplně poslední fáze, kdy by sonda Rosetta měla následovat modul Philae a přistát též na jádře komety. Kdy to bude se ještě neví, možná letos v září... Uvidíme, necháme se překvapit. Ale než se tak stane, podíváme se na další její úchvatné výsledky a obrázky.

O tom, že se jádro komety mění přímo před očima, jsem již psal. Ale jak rychle, ještě ne - zkuste najít na následujících snímcích jeden podstatný rozdíl ;-)

Tak co, našli jste? Pokud ne, podívejte se na následující animaci.

Uprostřed snímku je plošina, nad ní vyvýšenina, plato, a nad platem tmavá "jeskyně". Na levém snímku úplně černá, na pravém jsou přes ní paprsky hmoty, podobné paprskům zapadajícího Slunce. A to je mezi snímky pouhých 12 hodin (levý 18. prosince 2015 v 17:55 UT, pravý 19. prosince 2015 v 6:02 UT). Samozřejmě můžeme i pozorovat rozdíly způsobené jiným nasvícením Slunce, ale ty v tomto případě nejsou podstatné. Rozlišení snímků je přibližně 8,5 kilometru na pixel.

Nenašli jste? Následující obrázek Vám pomůže.

Pokračovalo i portrétování. Následující snímek byl pořízen 17. ledna 2016 ze vzdálenosti 84,3 km od jádra komety 67P/Churyumov-Gerasimenko. Jeden pixel na snímku představuje přibližně 7 kilometrů.

Vlevo na snímku vidíte malý lalok komety, vpravo velký (vypadá to, že to je naopak, ale není, pozn. autora). Je to obdobný snímek, jaký pořídila sonda Rosetta 16. srpna 2015, tři dny před průchodem komety přísluním. Tehdy díky velké produkci plynu a prachu nebyly dobře patrné detaily na povrchu jádra jak jsou nyní. Krásně je patrna rozmanitost terénů na povrchu. Snímek nádherně představuje řetězec balvanů na hladkém regionu Hapi na "krku" komety. Krásně jde srovnat s hornatou oblastí Sobek vpravo nahoře od regionu Hapi. Na malém laloku je patrná drsnější hornatá oblast Baset (nahoře), v porovnání s hladším regionem Ma'at (dole).

S klesající kometární aktivitou se sonda Rosetta může bezpečně dostat blíže k jádru komety. Tak blízko nebyla od března 2015. Následující snímek z 28. ledna 2016 je ze vzdálenosti pouhých 67,6 kilometrů nad jádrem. Nádherně jsou opět patrny rozdíly mezi jednotlivými regiony.

Závěrem k nádherným obrázkům i trošku nových vědeckých poznatků. Kometární jádra jsou kromě pevných částic tvořeny různými ledy, od vodního přes suchý led a mnohé další. Byla teorie, že sublimací těchto ledů mohou uvnitř kometárních jader vznikat kaverny, takové jeskyně. Měření sondy Rosetta prokázala, že uvnitř komety67P žádné kaverny nejsou a tudíž tato teorie, dalo by se říci i mýtus, padla.

Doposud se lidstvu prostřednictvím kosmických sond podařilo navštívit 8 komet, a mohli jsme si tak vytvořit obrázek o alespoň některých vlastnostech těchto pozoruhodných objektů sluneční soustavy. Původně se uvažovalo, že směs ledů a prachu bude kompaktní a tudíž kometární jádra budou též kompaktní a "hutná". Měření však ukázala, že kometární jádra mají poměrně malou hustotu, a tudíž že musí být velice porézní. A jednou z možností "poréznosti" mohl být výskyt kavern, jeskyní, uvnitř kometárních jader. Tato teorie měřením sondy Rosetta padla a tak je zřejmé, že kometární jádra jsou prakticky homogenní strukturou s nízkou hustotou. Jádro komety 67P/Churyumov-Gerasimenko bylo pomocí sondy Rosetta zkoumáno i radarově (přístrojem CONSERT), nebyly zjištěny žádné známky kavern/jeskyní o velikostech desítek metrů a více.

Nejrozumnější vysvětlení této porosity se nyní jeví tak, že tato vlastnost je nedílnou součástí čili vlastností prachových částic jádra komety, které, smíchané s ledy, tvoří vlastní kometární jádro. Což ale není velké překvapení - již dřívější měření prachových částic poblíž předchozích jader komet ukázala, že prachové částice nejsou kompaktní, hutné, ale že jsou načechrané (jako vyšlehaný sníh z bílků, pozn. autora), mají vysokou pórovitost a malou hustotu. A měření sondy Rosetta tento jev vlastně jen potvrdila.

mozaika snímků jádra komety 67P pořízených od srpna do listopadu 2015 (Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM)

Pomocí změn v oběhu sondy Rosetta byla zkoumána gravitační síla jádra komety, abychom mohli určit jeho hmotnost. TO nebyl vůbec jednoduchý úkol, protože kometa je poměrně malá a bylo třeba vyloučit spoustu sil,které ovlivňují vlastní oběh - například gravitační vliv Slunce a planet, odečíst i vliv slunečního větru, a i vliv blízkých větších asteroidů, a též vliv unikajících plynů a prachu z jádra komety. Naštěstí díky kosmickým sondám a i pozemským pozorováním byly tyto jevy známy, a dala se tak na základě Newtonova gravitačního zákona, ze znalosti hmotnosti sondy a její vzdálenosti od jádra komety a změřené síly, spočítat hmotnost celého kometárního jádra, a následně, za pomoci výpočtu objemu jádra, i spočítat jeho hustota.

Hmotnost komety byla těmito metodami spočtena na 10 miliard tun. Objem komety byl na základě snímků spočten na 18,7 km³, z čehož dostaneme hustotu 553 kg/m³. Neboli, litr "průměrného" materiálu z komety by vážil 0,553 kilogramu (hustota odpovídá hustotě středního typu polyuretanové matrace, pozn. autora).

Původně, při plánováni mise Rosetta, se předpokládalo, že ke zjištění těchto informací se bude muset sonda k jádru přiblížit na cca 10 kilometrů. To se, s ohledem na aktivitu jádra a možnost poškození sondy, ukázalo nereálné. Ale naštěstí fakt, že jde o vlastně dvoujádrovou kometu, byly změny v gravitačním poli kolem jádra výraznější a tento výzkum se dal realizovat. Stačila vzdálenost pouhých 30 km od jádra.

Předpokládá se, že v září 2016 bude sonda Rosetta navedena kontrolovaně na povrch jádra komety 67P/Churyumov-Gerasimenko. Při tomto sestupu, pokud budou fungovat přístroje, můžeme získat ještě přesnější data, a to i pokud jde o kaverny/jeskyně.

Zdroj: ESA/Rosetta/NAVCAM/Nature