Область формирования кометы Tempel 1 и модель образования солнечной системы.

«Наше наблюдение было нацелено на изучение химического состава кометы Tempel 1», - говорит Майкл Мумма (Michael Mumma) из Центра космических полетов Годдарда NASA (NASA Goddard Space Flight Center). Мумма и его коллеги использовали мощный телескоп обсерватории Кек на Гавайях для подробного анализа света, излученного газом кометы в момент удара. Так как каждый тип атомов и молекул имеет свои характерные частоты излучения, то на основании этого ученые смогли определить и химический состав ядра кометы.

Кометы являются глыбами, состоящими изо льда и пыли, которые двигаются по вытянутым орбитам. Считается, что ядра комет – это газопылевые образования, оставшиеся после формирования основных тел солнечной системы.

При приближении к Солнцу, его излучение нагревает ядро кометы, высвобождая газ и пыль. Последние формируют кому (облако вокруг ядра) и один или несколько хвостов. Повторяющееся нагревание приводит к тому, что с поверхности исчезают вещества, имеющие низкие температуры кипения. Фактически, на ядре кометы формируется «корка», отличающаяся химически от его внутренних областей. Это делает сложным определение истинного состава кометы просто путем изучения газа в ее хвосте.

Миссия Deep Impact наконец-то позволила ученым заглянуть во внутренние области ядра кометы Tempel 1. Так, наблюдая ее до, во время и после столкновения, астрономы смогли отделить излучение поверхностных газов от излучения выброшенных при ударе материалов. При этом оказалось, что внутренность ядра действительно имеет другой химический состав. «Количество этана (C₂H₆) в облаке, окружающем комету, было значительно выше после удара, чем до него», - говорит Мумма.

Есть два возможных объяснения произошедшего. Первое - то, поверхностный слой отличается от внутренних структур из-за солнечного нагрева (как было писано выше). Второе – то, что внутренняя часть ядра является совокупностью областей с различным составом. Могло случиться так, что зонд Deep Impact разрушил одну из таких областей, в то время как газ, вытекавший из ядра, мог образовываться в другой области с другим составом. Идеальным решением здесь было бы множество ударов по ядру кометы, для того, чтобы решить, какой из вариантов правильный.

В случае верности первой теории, исходя из химического состава ядра кометы, можно заключить, что она могла образоваться в той области солнечной системы, где сейчас проходят орбиты Урана и Нептуна. Обоснованием является то, что в зависимости от положения кометы в нее вмораживаются различные химические соединения. Следовательно, та комета, которая будет располагаться дальше от Солнца, будет иметь в своем составе больше газов с низкой температурой кипения (например, этан). Таким образом, измеряя относительное содержание различных веществ в комете, астрономы могут оценить, где она сформировалась.

Образование Tempel 1 в этой области также подтверждает теорию о том, что Уран и Нептун сформировались ближе к Солнцу, чем они находятся сейчас. Данная модель, предложенная Алессандро Морбиделли (Alessandro Morbidelli), говорит, что гравитационное взаимодействие между этими планетами и многочисленными малыми планетами, оставшимися после образования солнечной системы, привело к неустойчивости их орбитального движения. В итоге, Уран и Нептун перешли на более далекие орбиты. При этом их гравитационное влияние разрушило обширный кометный диск, находившийся в той области. Часть комет была рассеяна далеко за пределы солнечной системы, сформировав так называемое «облако Оорта» (Oort cloud) расположенное на расстоянии 10 тыс. астрономических единиц. Другие кометы попали в пояс Койпера (Kuiper belt), область, простирающуюся от орбиты Нептуна до расстояний порядка сотен астрономических единиц. Если в дальнейшем окажется, что кометы из пояса Койпера и из облака Орта имеют схожий химический состав, это станет доказательством данной модели формирования солнечной системы.