Nucleul cometar
componenta cheie a oricărei comete este nucleul cometar, deoarece fără acest mic (în general mai mic de 20 km în diametru), corp înghețat, cometa nu ar exista deloc. Coma, norul de hidrogen și cozile rezultă din sublimarea gheții din nucleu care, atunci când este inactiv la distanțe mari de soare, arată la fel ca un asteroid.
nucleul cometei sălbatice de 5 km lungime 2.
Credit: NASA / JPL |
nucleul cometei Borrelly de 8 km lungime.
Credit: NASA / US Geological Survey |
nucleul cometei Tempel 1 de 5 km lungime.
Credit: NASA / JPL / UMD |
nucleul activ al cometei Halley de 16 km lungime.
Credit: ESA / MPAE |
cel mai popular model pentru nucleul cometar a fost prezentat pentru prima dată în 1950 de Fred Whipple. Modelul său murdar de bulgăre de zăpadă PROPUNE că nucleul este un amestec de gheață, praf și rocă, idee confirmată de mai multe misiuni spațiale care s-au întâlnit cu nuclee cometare. Aceste misiuni au arătat că nucleele cometelor au albedos scăzut (cometa Halley: 0,04, cometa Borrelly: 0,03) și sunt compuse din aproximativ 75% gheață (în principal apă) și 25% praf și rocă.
deși aceste flybys au dezvăluit sclipiri tentante cu privire la natura nucleelor cometare, rămân multe de descoperit. De exemplu, care este natura compozițională a nucleului – monolit, conglomerat sau diferențiat? Densitățile scăzute măsurate pentru nucleul cometei Halley și destrămarea cometei Shoemaker-Levy înainte de impactul său cu Jupiter, ambele susțin ideea unui nucleu conglomerat. Dacă acesta este cazul, nucleul ar trebui să fie bine izolat și chiar și materialul găsit relativ aproape de suprafață nu ar trebui să fie afectat de încălzirea solară. Acest lucru și faptul că sunt mai ușor accesibile decât obiectele din centura Kuiper (de asemenea, considerate a fi neschimbate de la formarea sistemului Solar), ar face ca nucleele cometare să fie obiecte prime cu care să studieze Sistemul Solar timpuriu.
o mantie de moloz se formează atunci când lumina soarelui încălzește suprafața nucleului și sublimează gheața. Particulele mici de praf sunt transportate în comă împreună cu gazul, lăsând roci mari (roșii) prea grele pentru a fi ridicate ca o manta de moloz. Această manta limitează sublimarea în continuare, deoarece îngroapă efectiv înghețurile volatile.
|
o altă întrebare încă de răspuns este natura albedo-ului scăzut măsurat pentru nucleele cometare. O idee este că se datorează unei manta de suprafață de roci mari (o manta de moloz) lăsată în urmă de gheața sublimantă. Se crede că suprafața nucleului ar putea fi aproape complet acoperită de moloz într-o singură orbită, limitând sever activitatea cometei. |
| o explicație alternativă pentru albedo scăzut, este că iradierea nucleului cometar prin raze cosmice de mare energie formează o manta de compuși de carbon întunecați și complexi (o manta de iradiere). Se crede că mantaua de iradiere ar dura milioane de ani pentru a se forma (în timp ce cometa se afla în partea cea mai exterioară a orbitei sale) și ar putea avea o grosime de până la 1 metru. |
o ‘manta de iradiere’ se formează atunci când razele cosmice de mare energie deteriorează legăturile din materialul înghețat, rezultând compuși organici complexi (negri).
|
deși rotația face ca diferite regiuni ale nucleului să se confrunte cu Soarele și să devină active, observațiile au arătat că activitatea este limitată doar la o mică parte din partea nucleului orientată spre soare. Acest lucru poate fi explicat prin existența uneia (sau a ambelor) dintre aceste mantale. Jeturile de gaz rezultate pot schimba rotația nucleului și, dacă activitatea este deosebit de viguroasă, pot duce, de asemenea, la modificări ale orbitei cometei în jurul Soarelui.
