Ученые впервые обнаружили полярное сияние вокруг кометы

Спектрограф межпланетной станции «Розетта» выявил уникальное ультрафиолетовое свечение вокруг кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Ученые считают, что природа этого явления такая же, как у земных полярных сияний. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Автоматическая межпланетная станция «Розетта» Европейского космического агентства (ЕКА) была предназначена для изучения кометы 67P/Чурюмова — Герасименко.

Ученые Юго-западного исследовательского института (SwRI) в США, которые анализируют данные ультрафиолетового спектрографа ALICE, работавшего в составе миссии «Розетта», обнаружили необычные авроральные эмиссии типа полярных сияний, находящиеся за пределами видимого спектра.

На Земле полярные сияния образуются, когда заряженные солнечные частицы направляются магнитным полем нашей планеты к полюсам. Там они сталкиваются с атомами и молекулами в атмосфере Земли, создавая разноцветные мерцающие завесы в небе полярных широт.

Полярные сияния известны у многих звезд, планет и более мелких тел, в том числе тех, которые не имеют собственного магнитного поля, как комета Чурюмова — Герасименко. Но природа возникновения свечений везде одна и та же.

Вокруг кометы сияние создают заряженные частицы солнечного ветра, которые взаимодействуют с газом, окружающим ядро кометы, состоящее из пыли и льда. Обнаружить свечение в оболочке газа кометы — коме — позволил специальный датчик ионов и электронов (IES) спектрографа «Розетты».

«Первоначально мы думали, что ультрафиолетовое излучение кометы 67P — это «дневное свечение», процесс, вызванный взаимодействием солнечных фотонов с кометным газом, — приводятся в пресс-релизе института слова доктора Джоэла Паркера (Joel Parker), возглавляющего проект ALICE. — Мы были поражены, когда обнаружили, что ультрафиолетовое излучение — это полярное сияние, вызванное не фотонами, а электронами в солнечном ветре, которые расщепляют воду и другие молекулы в коме и ускоряются в среде, окружающей комету».

«Я изучал полярные сияния Земли в течение пяти десятилетий, — говорит Джим Берч (Jim Burch), руководитель проекта IES, — но обнаружение полярных сияний около 67P, где отсутствует магнитное поле, удивительно».

Исследователи построили физическую модель явления с учетом данных, полученных другими приборами «Розетты».

«Нам не нужно было полагаться только на набор данных с одного инструмента, — говорит первый автор статьи Марина Галанд (Marina Galand) из Имперского колледжа Лондона, которая занималась интеграцией измерений. — Мы собрали воедино большой набор данных с нескольких приборов, чтобы лучше понять, что происходит. Это позволило нам однозначно определить, как формируются ультрафиолетовые атомные эмиссии кометы 67P/Чурюмова — Герасименко и раскрыть их авроральную природу».

Ученые продолжают анализировать данные «Розетты», завершившей свою миссию в 2016 году, и надеются на новые открытия.