Magyar kutatók új eredményei a Rosetta-küldetésből

Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontjának magyar tudósai is részt vettek a Rosetta űrmissziónak abban a kutatásában, amely eddig közelről sosem vizsgált jelenséget, a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös magnetoszférájának születését követte nyomon és elemezte.

A Science tudományos folyóirat pénteken megjelent számában közzétett tanulmány magyar társszerzői Szegő Károly, a Wigner FK tudományos tanácsadója, az Űrkutatási Tudományos Tanács tagja és Németh Zoltán, az intézet tudományos főmunkatársa. A tanulmány a lapszám egy hét cikkből álló sorozatába illeszkedik, amelynek folytatását tavaszra ígéri a magazin.

A Csurjumov–Geraszimenko-üstökös tavaly augusztusban még alig mutatott aktivitást, most azonban, a Naphoz közeledve egyre melegszik. Több kilométer magas gejzírekben tör fel a felszínéről a por és a gáz, novemberben a sugarak a 2-4 kilométert is elérték.

Aktívabb, mint várták

Jelenleg az üstökös már meglepően aktív. "Már több port lövellt ki, mint sok más üstökös a Naphoz legközelibb pontján" - mondta el Dennis Bodewits, a Marylandi Egyetem kutatója. A perihéliumot, azaz a Naphoz legközelibb pontot augusztusban éri el az üstökös.

A Rosetta-űrszondán több műszercsoport végez méréseket: az üstökös anyagát, különböző jellemzőit mérik. Az egyik műszercsoport az üstökös közelében található töltött részecskéket vizsgálja, ez a Rosetta Plasma Consortium - mondta el az MTI-nek Szegő Károly.

A Rosetta-űrmisszió elkíséri a Csurjumov–Geraszimenko-üstököst annak "ébredésétől" a napközeli maximális aktivitás időszakáig. Kezdetben a napszél, vagyis a Napból érkező szuperszonikus töltöttrészecske-áramlás áthatol az üstökös gázok alkotta ritka légkörén, majd az ionizált atmoszféra mérete és nyomása határfelületeket alakít ki, így létrejön egy térrész, amelyben az üstököseredetű hatások dominálnak: megszületik a magnetoszféra - olvasható az MTA Wigner FK közleményében.

A Rosetta-űrszonda és az épp levált leszállóegység egy fantáziaképen Forrás: ESA

Kialakul a magnetoszféra

A Rosetta Plasma Consortium a Wigner FK kutatóinak részvételével a világon elsőként követte nyomon ezt a folyamatot az első vízeredetű ionok észlelésétől egészen addig, amíg az atmoszféra elkezdte eltaszítani a napszelet. Meghatározták ennek a korai kölcsönhatásnak a térbeli szerkezetét.

A Plasma Consortium mérőberendezésének öt különböző detektora van, egyikük a mágneses teret, egy másik az elektromos teret, a többi a töltött részecskék különböző tulajdonságait vizsgálja, amit egy adatgyűjtő összegez és továbbít a Földre. Az MTA Wigner FK a Rosetta-küldetés kezdete óta részt vesz a Plasma Consortium munkájában.

A Csurjumov-Geraszimenko-üstökös legfontosabb adatai Forrás: ESA

Állandóan változó üstökös

"Eleinte különböző fejlesztéseket végeztünk, és amióta az űrszonda 2014 elején feléledt, részt veszünk az adatok feldolgozásában és a misszió programjának kialakításában, ami nagyon időigényes munka, mivel az üstökös állandóan, megállíthatatlanul változik, ezért az űrszonda pályáját bizonyos előrelátással folyamatosan újra kell tervezni a megszerzett ismeretek alapján" - magyarázták a kutatók. "Ettől az alapkutatástól azt reméljük, egyszer megértjük, hogyan éled föl az üstökös, hogyan alakítja ki a környezetét. Mielőtt ezek a mérések elkezdődtek, azt hittük, ismerjük az üstökösöket, most úgy véljük, alig tudtunk róluk valamit. Tudtuk például, hogy az üstökös forog, most azonban a repülésdinamikai szakemberektől arról értesültünk, hogy enyhén gyorsul a kimenő áramlások ereje miatt."

A megfigyelések különböző ionpopulációkat mutatnak: láthatunk alacsony energiájú, az űrszonda közelében keletkezett ionokat, és olyanokat is, amelyek messzebb, az üstökös előtt keletkeztek, és így már nagy sebességre gyorsította fel őket a napszéllel való kölcsönhatás - olvasható a közleményben.

Az üstökösmagból távozó por- és gázáramok Forrás: ESA

Mint egy parafadugó

A Science aktuális számának egy másik tanulmánya a Rosetta adatai alapján az üstökös súlyáról számolt be: a Csurjumov–Geraszimenko köbméterenkénti körülbelül 470 kilogrammos tömegével olyan sűrű lehet, mint egy parafadugó. "Abból indultunk ki, hogy jégből és porból áll, ezen anyagok mindegyike sűrűbb ennél. A mért sűrűség arra utal, hogy az üstökös lyukacsos, 70-80 százalékban tehát üres" - mondta Holger Sierks göttingeni csillagász.

Az Európai Űrügynökség (ESA) Rosetta űrszondája 2004-ben indult a Földről, hogy tízéves utazás után a Csurjumov–Geraszimenko-üstökös közelébe érjen. Philae nevű leszállóegysége tavaly november 12-én, hétórás szabadesés után érte el a Földtől több mint 510 millió kilométerre lévő üstökös felszínét, ahonnan kétszer visszapattant, és egyelőre ismeretlen helyen állapodott meg.

A leszállási helyen olyan kevés fény érte, hogy napelemei lemerültek, nem tudta folytatni a kutatást. November 15. óta hibernációban várja az "újraéledést", a Rosetta addig is követi az égitestet.

A Hathor nevű "hegyvonulat" az üstökösmagon Forrás: ESA