Rozwój komet kluczem do zrozumienia kosmosu
Zdaniem badaczy komety są najbardziej pierwotnymi pozostałościami po formowaniu się naszego Układu Słonecznego, dzięki czemu mogą być źródłem wskazówek na temat panujących wówczas warunków. Aby zinterpretować te dane, musimy jednak najpierw zrozumieć, jak działają komety i w jakim stopniu uniknęły one zmian na przestrzeni historii tego układu gwiezdnego. „To właśnie w tym kontekście został powołany do życia projekt THEMISS(odnośnik otworzy się w nowym oknie)”, wyjaśnia Aurelie Guilbert-Lepoutre, koordynatorka projektu z Narodowego Centrum Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (CNRS) we Francji. „Chcieliśmy zrozumieć stopień zmian termicznych komet, w szczególności tych zachodzących na przestrzeni historii Układu Słonecznego”.
Badanie przemian termicznych komet
Zespół projektu THEMISS, który uzyskał wsparcie Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), miał na celu zbadanie zmian termicznych komet od okresu, w którym przebywały na zewnętrznych rubieżach Słonecznego (w Obłoku Oorta i Pasie Kuipera), a następnie modelowanie ich zmian do dziś. „Chcieliśmy najpierw zrozumieć, jakie czynniki mają kluczowe znaczenie w procesie hamowania ich zmian”, dodaje Guilbert-Lepoutre. „Następnie chcieliśmy ocenić wpływ temperatury na komety na przestrzeni historii Układu Słonecznego. W tak długiej skali czasowej uwzględnienie zmian orbit komet miało niezwykle istotne znaczenie - według naszej wiedzy dotychczas aspekt ten nie został nigdy uwzględniony w badaniach”. Zespół postanowił również zająć się zagadnieniem przetrwania wysoce lotnych materiałów, przeprowadzając pionierskie eksperymenty laboratoryjne mające na celu odtworzenie warunków panujących na kometach.
Sekwencja zmian aktywności komet
Przeprowadzone prace oparte na obserwacjach i modelowaniu numerycznym, zaowocowały szeregiem interesujących odkryć. Analiza dużych zagłębień w kometach rodziny Jowisza umożliwiła zespołowi zbadanie złożonych oddziaływań między strukturą powierzchni i aktywnością na komecie. „Aktywność komet prowadzi do zacierania ostrych elementów morfologicznych - z czasem stają się one szersze i płytsze”, mówi Guilbert-Lepoutre. „Na tej podstawie byliśmy w stanie ustalić przebieg rozwoju, który zaczyna się od młodych powierzchni charakteryzujących się ostrą topografią i podatnością na wybuchy, a kończący się powstaniem starych powierzchni. Projekt przyczynił się tym samym do opracowania ram fizycznych pozwalających na badanie rozwoju powierzchni komet”. Wyniki projektu wskazują również, że wszystkie komety rodziny Jowisza przechodzą wielokrotne cykle ogrzewania, co skutkuje znacznymi zmianami zawartości substancji lotnych. „Może to sugerować, że warstwy, które wpływają na obserwowaną dziś aktywność kometarną, nie są reprezentatywne dla ich początków”, zauważa Guilbert-Lepoutre.
Obserwacje komet w kontekście
Zespół projektu podkreślił, że zrozumienie procesów termicznych zachodzących na przestrzeni historii Układu Słonecznego jest niezbędne do umieszczenia każdej obserwacji komety w szerszym kontekście. „Myślimy, że wszystkie komety uległy zmianie od czasu ich powstania”, mówi Guilbert-Lepoutre. „Uwzględnienie tych zmian jest istotne, jeśli chcemy wykorzystać ich właściwości jako wskazówki dotyczące powstania Układu Słonecznego. Udowadniamy również, że niektóre komety zostały zmienione w stosunkowo ograniczonym zakresie, co jest bardzo pozytywne i napawa nadzieją”. Szereg przedstawionych hipotez zostanie zweryfikowany w ramach przyszłych badań obserwacyjnych i misji. „Opracowanie tych teoretycznych ram odniesienia w ramach projektu THEMISS z pewnością pomoże w interpretacji dużej ilości danych, które pojawią się w najbliższych latach”, dodaje Guilbert-Lepoutre. Doświadczenia laboratoryjne dotyczące lotnych materiałów wciąż trwają, a Guilbert-Lepoutre ma nadzieję, że będzie w stanie w pełni scharakteryzować złoża wodno-gazowe w warunkach odpowiednich dla jąder komet. „To nowa, interdyscyplinarna dziedzina badań, a czas trwania doświadczeń przekroczy czas trwania projektu”, zauważa. „Pracujemy nad opublikowaniem wyników w celu zdobycia dodatkowego finansowania na przyszłość”.
