Martwe, lodowe komety mogą krążyć w Układzie Słonecznym w ciemnościach, dopóki nie obudzą ich lawiny, skrobiąc ich powierzchnię, aby odsłonić lodowe strumienie, które zapalają je dla ludzi na Ziemi. Nowe badanie twierdzi, że spadające skały mogły nawet doprowadzić do odkrycia komety Hartley 2, która wielokrotnie krążyła wokół Słońca, zanim została zauważona w 1986 roku.
„Proces lawinowy usuwa leżące na nim materiały i wykopuje się do lodu, umożliwiając aktywację komety” - mówi Jordan Steckloff, badacz z Purdue University w Indianie. Strumienie gazu spod nowo zeskrobanej ziemi zmieniłyby kometę z ciemnej kuli lodu i skały w aktywny obiekt o znanym jasnym, płynącym ogonie.
Komety obracają się i upadają, gdy podróżują z zewnętrznych krańców Układu Słonecznego, w stronę Słońca i ponownie. Szybszy obrót może sprawić, że powierzchnia komety będzie bardziej niestabilna, umożliwiając skalistym gruzom przesuwanie się po jej zewnętrznej warstwie w lawinie. Lawiny te mogą zeskrobać skórę, która chroni zamrożony materiał pod spodem. Po ujawnieniu lody skaczą z ciała stałego na gaz, tworząc strumienie lodu i pyłu, które rozświetlają kometę.
Kiedy misja EPOXI NASA odwiedziła Hartley 2 w 2010 r., Dostrzegła wypływający materiał z powierzchni. Dżety powodują, że kometa obraca się, czasem szybciej, a czasem wolniej. Szybszy obrót może wywołać lawiny, które mogą stworzyć jeszcze więcej dżetów. W ciągu trzech miesięcy EPOXI odwiedził Hartley 2, kometa przyspieszyła na tyle, że straciła dwie godziny swojego 18-godzinnego dnia.
Steckloff i jego koledzy byli ciekawi, jak zmieniający się spin może wpłynąć na to, co dzieje się na powierzchni komety. Odkryli, że jeśli kometa obróci się wystarczająco szybko, aby dzień trwał zaledwie 11 godzin, nastąpią lawiny, wysyłając materiał na powierzchnię. Zespół odkrył, że Hartley 2 miałby 11-godzinny obrót w latach 1984–1991, co mogłoby uruchomić spadające skały i odsłonić strumienie jasnego lodowego materiału. Odkrycie komety z 1986 roku mieści się w tym oknie, a zwiększona jasność mogła doprowadzić do jej odkrycia, naukowcy sugerują w wydaniu czasopisma Icarus z 1 lipca.
Z powodu niskiej grawitacji komety lawiny, które zajęłyby na Ziemi kilka sekund lub minut, mogłyby trwać godzinami na Hartley 2. ”Nawet w idealnych warunkach lawina nie mogła poruszać się szybciej niż około 0, 2 mili na godzinę - w przybliżeniu tak szybko jak pędzący żółw „Mówi Steckloff.
Steckoff zauważa, że nawet tak powolne lawiny byłyby niebezpieczne, choć nie w oczekiwany sposób. „Uderzenie lawiną nie zraniłoby narciarza na komecie”, mówi. „Jednak lawina równie dobrze mogła zrzucić tego narciarza z komety”. Szczątki mogą zsunąć się z końca komety, a następnie z powrotem z powrotem na powierzchnię.
Michael A'Hearn, astronom z University of Maryland, College Park i główny badacz misji EPOXI, mówi, że badania „są ważnym nowym podejściem do zrozumienia działalności Hartleya 2.” Kometa jest „nadpobudliwa” mówi, wytwarzając więcej wody, niż powinno być możliwe, gdyby woda ta pochodziła bezpośrednio z powierzchni. Ziarna zamrożonej wody są przeciągane z jądra komety na powierzchnię przez dwutlenek węgla; lód następnie przeskakuje z ciała stałego na gaz w strumieniach, które płyną w kosmos. Lawiny mogą pomóc w tym przejściu, usuwając warstwy powierzchniowe z części komety, aby odsłonić lodowe jądro poniżej.
Steckloff mówi, że niektóre cechy powierzchni Hartleya 2 mogą być spójne z lawinami. Małe kopce mogą być materiałem, który ześlizgnął się z powierzchni i spadł do tyłu, podczas gdy gruz na dużym płacie może być materiałem osadzonym przez lawiny.
„Kształt i lokalizacja działania silnie sugeruje, że lawina rzeczywiście miała miejsce” - mówi, choć podkreśla, że połączenie cech z lawiną nie jest pewne. Obecnie bada, jak lawina może ukształtować powierzchnię komety.
Jednak Hartley 2 nie jest jedyną kometą, która może organizować lawiny. A'Hearn wskazuje na ostatnie obserwacje komety 67P / Churyumov-Gerasmenko, celu misji Rosetta. Tam skalne szczątki leżą pod klifami, co sugeruje, że materiał mógł spaść w lawinie. Niektóre odrzutowce na 67P również wydają się być połączone z klifami. Lawiny mogą odgrywać rolę w aktywacji dżetów na kometach, choć niekoniecznie będą dominować.
„Lawiny mogą równie dobrze być ogólnym procesem, którego spodziewamy się w kometach” - mówi Steckloff.
Kometa 67P / CG gromadzi szczątki pod skałami, które mogą być oznaką lawin na jej powierzchni. (ESA / Rosetta / MPS dla OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA) A'Hearn zgadza się, że wiele komet może być gospodarzem lawin, ale bardziej ostrożnie tonuje na temat ich obecności na Hartley 2. „Koncepcja lawin jest prawdopodobnie dość powszechna [w środowisku naukowym]” - mówi. „Pytanie, czy może wyjaśnić nadpobudliwość Hartleya 2, należy sprawdzić za pomocą bardziej szczegółowego modelowania”.
Szybszy obrót nie jest jedynym sposobem na wywołanie lawiny na komecie, zauważa Marc Hofmann z Instytutu Badań Układu Słonecznego Maxa-Plancka w Niemczech, który badał lawiny na małych ciałach, takich jak komety i asteroidy. „Zwiększenie prędkości obrotowej jest realnym mechanizmem spustowym” - mówi. „Jest to jednak dość egzotyczny proces, który wymaga dużych zmian w prędkości obrotowej. Nie jest to zatem mechanizm wyzwalający, który można znaleźć w każdej komecie”. Mówi, że mijanie przedmiotów, spadający kurz, uderzenia, a nawet samoloty mogą wywołać lawiny.
Jeśli lawiny często występują na kometach, przyszłe przykładowe misje powrotne mogą je wykorzystać. Zamiast kopać, by dotrzeć do jądra komety, statek kosmiczny może być w stanie złapać materiał odkryty niedawno przez lawinę. „Jeśli ktoś chce zwrócić dziewiczą próbkę komety na Ziemię, rozsądnie jest wybrać opcję zwrotu próbki z regionu komety, który niedawno doświadczył lawiny” - mówi Steckloff.
