Космический корабль пролетел сквозь пыльный хвост взорвавшейся кометы

Когда его бестелесный хвост продолжал свое путешествие по Солнечной системе, космический корабль, вращающийся вокруг Солнца, смог пройти через его хвост совершенно случайно. Солнечный орбитальный аппарат Европейского космического агентства теперь дал нам уникальную возможность заглянуть в хвост распавшейся кометы.

Эти результаты были представлены на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества 2021.

Комета C / 2019 Y4 (ATLAS) была обнаружена в декабре 2019 года, и наблюдатели за кометами сразу же пришли в восторг. Его путь вокруг Солнца должен был пройти достаточно близко к Земле, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом. Однако прежде чем она смогла добраться до этой точки - и задолго до ожидаемого перигелия - комета распалась.

В апреле прошлого года на изображениях, полученных с космического телескопа Хаббла, были видны фрагменты кометы, разбитые по мере того, как ее льды сублимировались в увеличивающемся тепле, приближающемся к Солнцу. На самом деле это не редкость, но, скорее, развеяло наши надежды на наблюдение за кометами.

Были и другие надежды на C / 2019 Y4 (ATLAS). Вскоре после его запуска команда Solar Orbiter заметила, что его путь приведет его через хвост кометы. Космический корабль не был предназначен для такого типа столкновения, и его инструменты не должны были быть включены в этот момент, но ученые решили, почему бы не попытаться увидеть то, что они могут?

Когда комета распалась, команда решила, что, поскольку они уже были подготовлены, они также могут выполнить свои планы, даже если обнаруживать нечего. Однако, когда Solar Orbiter совершил запланированную встречу с хвостом кометы, он действительно кое-что обнаружил.

Теперь ученые реконструировали встречу, чтобы точно узнать, что обнаружил зонд.

"Мы определили структуру магнитного поля, наблюдаемую в начале 4 июня 2020 года, связанную с полным переворотом магнитного поля, локальным замедлением потока и большой плотностью плазмы, а также усиленными явлениями пыли и энергичных ионов", - пишут специалисты во главе с физик Лоренцо Маттейни из Университетского колледжа Лондона.

"Мы интерпретируем эту структуру как магнитное поле, охватывающее объект с низким полем и высокой плотностью, как и ожидалось для кометного хвоста магнитосферы. Внутри и вокруг этой крупномасштабной структуры обнаружено несколько флуктуаций ионного масштаба, которые согласуются с мелкомасштабными волны и структуры, порожденные кометной ионной нестабильностью".

Другими словами, инструменты Solar Orbiter обнаружили магнитное поле хвоста кометы, встроенное в окружающее межпланетное магнитное поле. Это позволило им узнать больше об ионном хвосте C / 2019 Y4 (ATLAS).

У комет два хвоста. Есть пылевой хвост, который состоит из пыли, выброшенной кометой, когда ледяной материал сублимируется, образуя пыльную атмосферу, называемую комой, вокруг ядра кометы. Радиационное давление Солнца и солнечный ветер отталкивают пыль, образуя хвост.

Ионный хвост, с другой стороны, получается, когда солнечное ультрафиолетовое излучение ионизирует молекулы в коме. Образовавшаяся плазма создает магнитосферу; он также отталкивается солнечным ветром, и это ионный хвост.

Результаты команды показали, что магнитное поле ионного хвоста сохраняется в течение некоторого времени после распада кометы. Магнитное поле, заключенное в солнечном ветре, затем изгибается и огибает магнитное поле ионного хвоста.

По их словам, измерения зонда согласуются со встречей с кометной магнитной и плазменной структурой, встроенной в солнечный ветер, связанной либо с фрагментом разбитой кометы, либо с частью хвоста, который ранее был отсоединен.

"Это уникальное событие и прекрасная возможность для нас изучить состав и структуру кометных хвостов в беспрецедентных деталях", - сказал Маттеини.

"Надеюсь, что с солнечным зондом Parker и солнечным орбитальным аппаратом, которые теперь обращаются вокруг Солнца ближе, чем когда-либо прежде, эти события могут стать гораздо более частыми в будущем".