Churyumov-Gerasimenko

Chury-komeetan koostumus saatu selvitettyä

Siitä on jo yli vuosi, kun komeettaluotain Rosetta ohjattiin hallitusti humpsahtamaan tutkimansa komeetta Churyumov-Gerasimenkon pinnalle. Luotaimen keräämien tietojen perusteella tehtyjä tutkimuksia tulee nyt jatkuvalla syötöllä, mutta yksi tuoreimmista liippaa läheltä suomalaisia: turkulaistutkijat ovat olleet mukana COSIMA-mittalaitteen tulosten tutkimuksessa ja tulosten perusteella komeettaytimen koostumus on onnistuttu määrittämään.

Euroopan avaruusjärjestön Rosetta-luotain kiersi kaksi vuotta komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkoa – tuttavallisesti Churyä – ja tutki paitsi sen pintaa sekä olemusta, niin myös maisteli tarkasti siitä irroinneita hiukkasia.

Tätä varten luotaimessa oli COSIMA-niminen mittalaite, joka keräsi komeetasta irronneita alle millimetrin kokoisia hiukkasia. Ne laitettiin COSIMAssa olleen mikroskoopin alle, valokuvattiin ja joiden koostumus analysoitiin.

"Rosetta-luotaimen ansiosta ymmärrämme komeettaa ja sen aktiivisuutta aivan uudella tavalla", kertoo tutkimuksessa mukana ollut yliopistotutkija Harry Lehto Turun yliopistosta.

"Luotaimen avulla on mitattu komeetan koko, massa ja tiheys. Komeetan ohuessa kaasukehässä on vettä, hiilidioksidia, happimolekyylejä ja pieniä orgaanisia molekyylejä, eli se muodostuu lähinnä hiilestä, vedystä, typestä ja hapesta. Komeetan pinta on kartoitettu pienimpiä yksityiskohtia myöten; se on hyvin tumma ja näkyvää jäätä on vähän." 

Saatujen tietojen ansiosta tiedetään, että komeetta on pintamuodoiltaan monivivahteinen. Komeetasta löytyy halkeamia, jyrkänteitä ja koloja. Pinnalla on havaittu myös maanvyöryjä ja dyynejä. 

Rosetta-luotaimen COSIMA-mittalaitteen havaitsemia hiukkasia
COSIMAn kuvia komeetasta läheteistä hiukkasista tammikuulta 2015. Hituset ovat kooltaan 0,06 mm ja 0.1 mm. Kuva: ESA/Rosetta/MPS for COSIMA Team MPS/CSNSM/UNIBW/TUORLA/IWF/IAS/ESA/

Orgaanisia aineita!

"Pinnan kemiallinen koostumus on kuitenkin aikaisemmin ollut epäselvä. Pinnan tummuus on viitannut siihen, että hiilellä voisi olla merkittävä osuus komeetan koostumuksessa. Tutkimusryhmä on nyt selvittänyt, että 67P-komeetan pölystä keskimäärin noin puolet on hiilipitoisia makromolekyylejä. Muu aines on enimmäkseen erilaisia piipohjaisia silikaattimineraaleja."

"Komeetasta irronneiden hiukkasten ominaisuudet, koostumus, rakenne, koko ja ulkonäkö ovat pysyneet kahden vuoden tarkastelujakson aikana samankaltaisina, jatkaa Lehto. 

"Tämä viittaa siihen, että löydetyt tulokset ovat koko komeetan yleisiä ominaisuuksia."

Komeetat, kuten 67P ja Halleyn komeetta, ovat Aurinkokunnan hiilipitoisimpia kappaleita.

COSIMAn mittaukset kertovat, että hiilen ja piin suhde (C/Si) on hyvin lähellä Auringon arvoja. Tämä viittaa siihen, että komeetassa ei ole merkittävästi hydratoituneita mineraaleja. 

"Kokonaisuudessaan tämä tarkoittaa, että komeetat ovat ominaisuuksiltaan primitiivisiä, eli komeettojen aine on pysynyt muuttumattomana niiden synnystä lähtien. Komeetat ikään kuin muistavat Aurinkokunnan synnyn ajat", Lehto toteaa.

Tutkimukseen osallistui Turun yliopiston Tuorlan observatoriosta Lehdon lisäksi tohtorikoulutettava Boris Zaprudin. COSIMA-mittalaitteiston ohjelmointiin ja operointiin osallistuivat Jouni Rynö ja Johan Silén Ilmatieteen laitokselta.

Jutussa on pohjana Turun yliopiston tiedote.