Komētas ietekme uz Neptūnu

Heršela novērojumi liecina par ietekmi pirms vairākiem simtiem gadu

Pirms divsimt gadiem komēta varēja būt trāpījusi Neptūnam, mūsu Saules sistēmas attālākajai planētai. © NASA
lasīt skaļi

Komēta varētu būt skārusi planētu Neptūns apmēram pirms divsimt gadiem. To atbalsta oglekļa monoksīda sadalījums gāzes giganta atmosfērā, ko pētnieki tagad ir izpētījuši tuvāk. Viņi novērtēja mērījumus no pētījumu satelīta Herschel, kurš kopš 2009. gada maija ir riņķojis ap Sauli aptuveni 1, 5 miljonu kilometru attālumā no Zemes, un ziņo par saviem atklājumiem žurnāla Astronomy & Astrophysics tiešsaistes izdevumā.

Pirms 16 gadiem, kad komēta Shoemaker-Levy 9 saskārās ar Jupitera atmosfēru, zinātnieki visā pasaulē tika sagatavoti: instrumenti, kas atradās uz kosmosa kuģa Voyager 2, Galileo un Ulysses, dokumentēja katru retā notikuma detaļu. Šie dati palīdz pētniekiem mūsdienās atklāt arī komētas ietekmi, kas ir daudz vecāka.

Putekļainas sniega bumbas

Tā kā "putekļainās sniega bumbas" atstāj pēdas gāzes gigantu atmosfērā, ieskaitot ūdeni, oglekļa dioksīdu, oglekļa monoksīdu, ciānūdeņradi un oglekļa sulfīdu. Šīs molekulas var noteikt infrasarkanajā un submilimetru starojumā, ko planēta izstaro kosmosā.

Pirms kāda laika Maks Planka Saules sistēmas izpētes institūta (MPS) pētnieki bija atraduši pierādījumus par komētas ietekmi uz Saturnu apmēram pirms 230 gadiem.Jaunie instrumenta PACS - fotodetektoru bloka fotoaparāta un spektrometra - mērījumi Herschel kosmosa observatorijā. liek domāt, ka līdzīgs liktenis piemeklēja arī Neptūnu. PACS ļauj pētniekiem pirmo reizi novērtēt debess ķermeņa garo viļņu infrasarkano starojumu.

Mūsu Saules sistēmas attālākās planētas atmosfērā, kas lielākoties sastāv no ūdeņraža un hēlija, MPS pētnieki kopā ar kolēģiem no Francijas observatorijas LESIA Parīzē un Maksa Planka ārpuszemes fizikas institūta Garchingā vispirms atklāja neparastu izplatību. Oglekļa monoksīds: atmosfēras augšējā slānī, tā sauktajā stratosfērā, viņi atrada augstāku koncentrāciju nekā pamatā esošajā troposfērā. displejs

Vienīgais izskaidrojums: komētas ietekme

"Oglekļa monoksīda bagātināšanu Neptūna stratosfērā var izskaidrot tikai ar ārēju avotu, " skaidro MPS pētnieks Pols Hartogs, Herskela pētījumu programmas "Ūdens un saistītā ķīmija Saules sistēmā" vadītājs. "Parasti oglekļa oksīda koncentrācijai troposfērā un stratosfērā jābūt vienādām vai jāsamazinās augšupvērstā virzienā."

Vienīgais rezultātu skaidrojums, pēc zinātnieku domām, ir komētiska ietekme. Šādā sadursmē komēta saplīst. Oglekļa monoksīds, kas ir saistīts ar komētas ledu, gadu laikā no trieciena punkta izplatās visā stratosfērā.

"Tāpēc no oglekļa monoksīda sadalījuma mēs varam noslēgt aptuveno trieciena laiku, " sacīja Thibault Cavali no MPS. Pastāvēja agrākais pieņēmums, ka komēta Neptūnā skāra apmēram pirms divsimt gadiem. Cita teorija, kurā secināts, ka vienmērīga sīku putekļu daļiņu plūsma no kosmosa gāzes milža atmosfēru apgādā ar oglekļa monoksīdu, neatbilst mērījumu rezultātiem.

Augstāka metāna koncentrācija stratosfērā

Neptūna stratosfērā pētnieki nesen atklāja, ka viņu metāna koncentrācija ir augstāka, nekā gaidīts. Ar metānu Neptūns ir līdzīgs ūdens tvaikiem uz zemes: Cik daudz ūdens tvaiku var pacelties stratosfērā, nosaka tā saucamās tropopauzes temperatūru. Tas attiecas uz vēsāka gaisa barjeru, kas atdala troposfēru un stratosfēru. Jo karstāks ir šis gaisa slānis, jo ātrāk gāze var iekļūt stratosfērā. Bet, lai gan temperatūra Zemes tropopauzē nekad nenokrīt zem mīnus 80 grādiem pēc Celsija, Neptūna tropopauzē ir ievērojami vēsāks ar vidējo mīnus 219 grādi pēc Celsija.

Tāpēc, pēc pētnieku domām, tropopauzes aukstuma barjeras sprauga, šķiet, ir atbildīga par paaugstinātu metāna koncentrāciju gāzes giganta stratosfērā. S dpolā šis gaisa slānis dažreiz ir par sešiem grādiem siltāks pie mīnus 213 grādiem pēc Celsija nekā jebkur citur, tādējādi atvieglojot gāzes apmaiņu starp troposfēru un stratosfēru. Metāns, kura izcelsme ir aizdomās par planētas zinātniekiem, pakāpeniski tiek izplatīts visā stratosfērā.

Instruments PACS

Instruments PACS analizē garo viļņu infrasarkano starojumu, tas ir, siltuma starojumu, ko izstaro ledus auksti objekti kosmosā, piemēram, Neptūns. Pētniecības satelīts Herschel nes arī lielāko teleskopu, kas jebkad darbināts no kosmosa.

(Maks Planka Saules sistēmas pētījumu institūts, 16.07.2010. - DLO)