Ученые объяснили, почему кометы могут «менять» цвет — Naked Science
10 минут
ДВФУ
1

Ученые объяснили, почему кометы могут «менять» цвет

4.3

Международная команда астрономов и астрофизиков, в которую вошли представители ДВФУ, объяснила несогласованность результатов, полученных тремя независимыми группами исследователей при наблюдении за кометой 41P/Туттля — Джакобини — Кресака (41P/T-G-K). Противоречивые данные, которые возникают из-за разных наборов фотометрических фильтров и областей (апертур) исследований, не опровергают, а дополняют друг друга, — считают ученые, а комплексный анализ дает возможность разгадать химический состав пыли в комете 41P/T-G-K. Один из важных выводов исследования заключается в том, что активность комет – явление более сложное, чем считалось до этого.

Ученые объяснили почему кометы могут «менять» цвет / ©www.vladtime.ru

Статья об этом опубликована в Astronomy & Astrophysics. Химический состав кометной комы (газо-пылевого окружения ядра), может меняться очень стремительно, буквально в течение суток. Это связано с процессами в ядре кометы, которая приближается к Солнцу. Исследователи пытаются получить данные о химическом составе комет через анализ преломляемого частицами пыли света. Однако информация о цветовом спектре комет разнится при замерах в разные эпохи наблюдений из-за различного фазового угла (угол Земля-комета-Солнце).

«Как минимум, три группы исследователей, наблюдавшие за кометой 41P/T-G-K в 2017 году, получили разные результаты. Цвет кометы у них варьировался от красного до синего. В своей работе мы подробно объяснили, почему так произошло, — говорит один из авторов исследования Антон Кочергин, молодой ученый ДВФУ. — Обычно полученный цвет нормируется с учетом различной полосы пропускания используемых фотометрических фильтров.

Изображение 41P/T-G-K, полученное с помощью 70-сантиметрового телескопа АЗТ-8 на наблюдательной станции «Лесники» астрономической обсерватории Киевского национального университета имени Тараса Шевченко (Украина) от 25 апреля 2017 года. Снимок был сделан с 30-секундной выдержкой через красный фильтр фотометрической системы Джонсона-Казинса. Также показаны схемы геометрии наблюдений на эту дату и размер апертуры (около 2000 километров) для фотометрических измерений. / ©Rapid variations of dust colour in comet 41P / Tuttle-Giacobini-Kresák / Пресс-служба ДВФУ

Однако во многих исследованиях цвет небесных тел интерпретируют независимо от конкретного набора фотометрических фильтров. 
Мы показываем, что это не во всех случаях верно. Причина разнящихся данных о цвете комет кроется в разных наборах фотометрических фильтров. Кроме того, большое значение имеет выбор размера апертуры расчета — окружности определенного радиуса вокруг кометной комы, которую ученые определяют на кадре с изображением кометы как область исследований. Определившись с апертурой, они анализируют только сигнал внутри этой окружности».

От выбора апертуры зависит, какие процессы и результаты попадают в анализ. Например, газ из двухатомной молекулы углерода (С2): есть родительские молекулы (называемые в литературе CHON-частицы), которые при фотодиссоциации становятся источником C2. Эта диссоциация происходит на определенном расстоянии от ядра кометы, которое зависит от расстояния кометы до Солнца. Значит, правильно выбирая апертуру, можно исключить большую часть сигнала, который дают молекулы C2 и сфокусироваться на анализе пылевой составляющей комы.

Ученый подчеркнул, что противоположная информация о цвете кометы, собранная разными группами с помощью разных наборов фотометрических фильтров, только на руку исследователям. Нельзя дать исчерпывающую характеристику цвету (а цвет напрямую связан с химсоставом пыли кометной комы), и химическому составу лишь по одному наблюдению. Наблюдать и определять характеристики необходимо в динамике. Чем больше замеров сделано, тем точнее выводы.

«На практике это позволяет получить более глубокое понимание микрофизических свойств кометной пыли, и процессов, протекающих в кометной коме. Эта информация поможет пролить свет на эволюционные процессы Солнечной системы. Многие научные группы по всему миру занимаются этим фундаментальным направлением», — объясняет Антон Кочергин.

В случае с кометой 41P/T-G-K ученым удалось воспроизвести результаты цветовых замеров, полученных практически одновременно с использованием разных фотометрических фильтров. Несмотря на то, что в одном случае был получен синий цвет, а в другом – красный, исследователи установили, что оба результата отвечают реальному поведению частиц кометной пыли в коме 41P.

Более того, результаты можно воспроизвести, смоделировав рассеяния света пылевыми частицами минерала пироксена. Пироксен – силикат, материал, который входит в состав лунного грунта, а также был доставлен с астероида Итокава и обнаружен в составе кометы 81P/Wild 2. Пироксены —часть кометного вещества, а также материал, который хорошо изучен в лабораторных условиях.

Международная группа исследователей планирует продолжить сотрудничество по наблюдению за небесными телами из разных точек Земли. Это помогает «подхватить» объект исследования в случае неблагоприятных погодных условий в месте расположения одной из обсерваторий. Или же, в случае с различными наборами фильтров, дополнить информацию для последующего анализа. В графике наблюдений все доступные инструментам ученых кометы и астероиды.

Результаты работы были получены благодаря сотрудничеству ученых из ДВФУ, Уссурийской обсерватории Института прикладной астрономии РАН, Астрономического института Словацкой академии наук (Словакия), Астрономической обсерватории Университета имени Тараса Шевченко (Украина), Гуманитарного колледжа Университета Кёнхи (Южная Корея), Института космических исследований (США).

Ранее астрофизики ДВФУ вместе с российскими и зарубежными коллегами провели наблюдения за распавшейся кометой ATLAS и пришли к выводу, что в ней содержался углерод. Это открытие поможет определить возраст комет в Солнечной системе.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ) — федеральный университет во Владивостоке, основанный в 2011 году в результате объединения четырёх вузов, ДВГУ, ТГЭУ, ДВГТУ (все три — Владивосток) и УГПИ (Уссурийск). Ведёт свою историю от Восточного института — первого высшего учебного заведения на Дальнем Востоке.
Вчера, 11:18
2 минуты
Илья Ведмеденко

В России началось серийное производство нового автомата АДС. Его можно применять на суше и при проведении подводных операций.

Вчера, 12:37
3 минуты
Ольга Иванова

Ученые обнаружили, вероятно, самое древнее свидетельство нападения акулы на человека.

Вчера, 11:18
5 минут
Сергей Васильев

Ученые впервые напрямую исследовали работу магниточувствительных белков птиц, показав, что на внешнее поле они реагируют благодаря спиновым эффектам из квантовой механики.

19 июня
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

19 июня
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

21 июня
9 минут
Мария Азарова

Китайские ученые воспроизвели модель мужской беременности млекопитающих на лабораторных крысах: результаты оказались успешными лишь отчасти, но все равно показали, что в таких случаях эмбрионы могут развиваться нормально. Мировое сообщество восприняло эксперимент с ужасом.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

19 июня
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

19 июня
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

18.11.2020
-
0
+
Свет Солнца отражается от поверхности комы: сильно разряженного газа и пыли. Статистическое распределение молекул по скоростям (распределение Максвелла), для не взаимодействующих между собой молекул, будет нарушаться. Под действием ультрафиолета, рентгена возникнут колебательные спектры, фотохимические реакции, изменяющие цвет кометы в зависимости от расстояния до светила, химического состава, даты наблюдения. На мой взгляд, цвет кометы определяется в большей части квантовыми эффектами взаимодействия света с молекулами поверхности вещества, диссоциацией молекул и, как следствие, изменением цвета.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: