Ученые объяснили, почему кометы могут «менять» цвет — Naked Science
17.11.2020
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, 20:38
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

Вчера, 22:12
Мария Азарова

Как показал эксперимент, простая пищевая добавка флаванолов какао помогает людям среднего возраста легче переносить физические упражнения средней интенсивности и повысить их уровень активности.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[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?
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: