Világszenzáció: hegyomlást fotóztak egy üstökösön

A 67P/Csurjumov–Geraszimenko-üstökös (67P/C–G) a Naprendszer keletkezése óta rója köreit csillagunk körül, 1969-ben fedezte fel Klim Ivanovics Csurjumov egy Szvetlana Ivanovna Geraszimenko által készített fotón. Ám közismertségre, sőt nyugodtan fogalmazhatunk úgy, világhírnévre az Európai Űrügynökség (ESA) révén tett szert néhány évvel ezelőtt.

Európai siker: a Rosetta

Az ESA űrszondája, a Rosetta 2014. augusztus 6-án állt pályára az üstökös magja körül, hogy megkezdje a felszín feltérképezését, gáz- és poranyagának, a napszél és az üstökös kölcsönhatásának vizsgálatát. A világ élő egyenesben izgulta végig, ahogy 2014. november 12-én a szonda Philae nevű leszállóegysége landolt az üstökösmag felszínén. Ezzel ez volt az első ember alkotta tárgy, amely simán leszállt egy üstökösön.

Ezután csaknem hatvan órán keresztül végzett ott méréseket, végül 2016. szeptember 30-án maga az anyaszonda is leszállt az üstökösre, és néhány fénykép elkészítése után előre tervezett módon kikapcsolt – ezzel véget ért a küldetés. Ide kattintva tallózhat a Rosetta küldetéséről, eredményeiről megjelent hírek között.

A fotók, mérési eredmények feldolgozása és értékelése évekre szóló feladatot jelent, ez az oka annak, hogy az újabb világszenzáció “csak” most került nyilvánosságra a Nature Astronomy hasábjain.

Arról van szó, hogy először készültek fotók egy üstökös felszínén történt hegyomlásról, ami magán a tényen túl számos tudományos újdonságot is hordoz.

Tóth Imre, az MTA CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézetének tudományos tanácsadója, a Rosetta által küldött képeket elemző nemzetközi csapat tagja. Őt kérdeztük az eredményekről.

Mintha a Mont Blanc keringene mellettünk

A 67P/Csurjumov–Geraszimenko-üstökös formája olyan, mint egy gumikacsáé, vagy mint egy kissé meglapogatott kuglié. Hossza 4,5, két legnagyobb szélessége pedig három, illetve négy kilométer. Ha leállítanánk a földre, nagyjából akkora lenne, mint a Mont Blanc.

Nap körüli pályája csak néhány fokkal tér el a bolygók keringési síkjától. Napközelben 1,24 csillagászati egységre közelíti meg a Napot (egy csillagászati egység a Föld és a Nap átlagos távolsága, 150 millió kilométer, naptávolban pedig a Jupiter pályáján túl tartózkodik.

Az üstökösöket valahogy úgy képzelhetjük el, mint egy „gombóc fagylaltot”, amelyben jég tapasztja össze a kisebb nagyobb kavicsokat, szikladarabokat és a rengeteg port. A 67P/C–G-t pedig úgy, hogy két „gombóc fagylalt” nagyon kis sebességgel összeütközött, és “eggyé forrt” – magyarázza a szakember.

Napközelben a vákuumban a felszíni jég szilárdból gáz halmazállapotba kerül (szublimál, párolog), az így felszabaduló por és gáz alkotja az üstökös kómáját. A napszél kialakítja a gázcsóvát, a Nap sugárnyomása pedig a szétterülő porcsóvát – köznyelven ezek az üstökös csóvái, amelyek logikusan lényegében mindig a Nappal ellentétes oldalon látszanak.

Hegyomlás az üstökösön

A Rosetta fő feladata a 67P/C–G-n a felszín részletes feltérképezése ás az aktivitási mechanizmusok megértéséhez szükséges információk begyűjtése volt. Utóbbi azokat a területeket jelenti, amelyeken a kómát alkotó gáz és por keletkezik. Mindkét feladatát kiválóan elvégezte, sőt, utóbbi még a csillagászok várakozásait is meghaladó sikert hozott.

2015. július 10-én sikerült lefotózni egy hirtelen végbement anyagkidobódást, egy porfelhőt az Aswan elnevezésű meredek sziklafalon. Valahogy úgy képzeljük el, mint egy partfal leszakadását, suvadását.

A leomlott faldarab mintegy 57×81 méter széles és 65 m magas volt, a korábbi fotókon pedig megfigyelték az omláshoz vezető törésvonalat is: ez nagyjából egy méter széles volt, és körülbelül 12 méterre húzódott a szirtfal omlás előtti peremétől.

A földön főleg a víz, esetleg földrengések munkájának köszönhetők az ilyen omlások, itt viszont a hő hozta létre. Az üstökös forog saját tengelye körül, a Nap felőli és az azzal ellentétes oldalakon óriási hőmérsékletbeli különbségek vannak. A kisebb-nagyobb felszíni repedésekbe bejut a napfény, a hőtágulás pedig ilyen omlásokat eredményezhet. Az üstökös poros-jeges laza szerkezete, valamint a napközelben könnyen beinduló jég-gáz halmazállapotváltozás is hozzájárul az üstökös felszínének fellazulásához, mállásához, eróziójához.

Választ adhat az élet keletkezésére is

A felfedezéssel egyrészt az üstökösök kómáinak egy új forrását sikerült azonosítani. Másrészt viszont először kaphattunk bepillantást egy üstökös magjába: alábbi fotón ezt jelöli a fényesség, a jeges mag ugyanis a fény 40 százalékát veri vissza, míg a poros felszín csak négy százalékát.

Az üstökös magja pedig kiemelten fontos információkat hordoz a tudomány számára. Ezek az égitestek belsejükben érintetlenül őrizték meg a Naprendszer keletkezésekor lejátszódó fizikai és kémiai folyamatok nyomait, az ősi jeget.

Vizsgálatuk segít meghatározni, milyen üstökösök járulhattak hozzá, illetve melyek nem is jöhetnek szóba a földi vízkészlet létrejöttéhez, vannak-e esetleg az élet építőköveihez szükséges alapvegyületek az üstökösökben

– emeli ki Tóth Imre. A 67P/C–G vizének D/H-aránya (a deutérium és hidrogén aránya a vízkészlet azonosságának indikátora) például lényegesen eltér a földi vízétől. Más üstökösök, és főleg bizonyos főövbeli kisbolygók D/H aránya viszont jobban hasonlít a földiéhez.

Hullócsillaggá válhat

És mi lesz a 67P/C–G sorsa a rajta szunnyadó Rosettával a hátán? Az üstökösök “élete” három módon érhet véget. Valamely bolygó gravitációja kilöki a Naprendszerből, és végtelen útra indulnak a határtalan űrben. A Nap felé térnek ki, és csillagunk hőjének hatására a jeges kötőanyaguk eltávozik, szétaprózódnak.

Végül pedig: a folyamatos “párolgás” miatt évmilliók alatt elporladnak, és meteorrajként köröznek tovább, ki tudja, nagyon-nagyon kései utódaink esetleg és talán “hullócsillagként” láthatják viszont az űrszonda maradványait, amely elsőként szállt le egy üstökös felszínére…