Professorit Esa Kallio Aalto-yliopistosta ja Hannu Koskinen Helsingin yliopistosta ovat analysoineet Rosetta-luotaimen mittauksia komeetta 67P/Churyumov-Gerasimenkosta viime elokuusta alkaen. Ensimmäiset komeetasta lähtevät vesisuihkut havaittiin jo syyskuussa, eli hyvin varhaisessa vaiheessa komeetan syntyvaihetta.
Tulos yllätti tutkijat.
– Olimme hämmästyneitä siitä, että komeetasta suihkunnut vesihöyry pystyi häiritsemään aurinkotuulta merkittävästi, vaikka komeetta on vielä kaukana Auringon lämmöstä. Komeetan etäisyys Auringosta oli mittausten alkuaikana yli kolme kertaa Maan ja Auringon välinen etäisyys, professori Kallio kuvailee Ilmatieteen laitoksen tiedotteessa.
Suomalaisryhmä pystyi myös arvioimaan mittausten perusteella, että komeetalta karkasi vettä noin kilo sekunnissa.
Komeetan kiertoradalle asettuneessa luotaimessa on yksitoista tieteellistä mittalaitetta, jotka mittaavat monipuolisesti komeetan kehittymistä sen lähestyessä Aurinkoa.
Irtautuessaan hiukkaset muodostavat komeetalle pyrstön, jonka kasvua päästään nyt seuraamaan ensimmäistä kertaa sen synnystä hiipumiseen saakka.
ICA-hiukkasmittalaite oli todistamassa Auringon aiheuttamaa jäisen komeetan heräämistä ja höyrystymistä jo ennen Rosettan Philea-laskeutujan irtautumista ja välitti uutta tietoa komeetan pinnan eroosiosta.
– Pyrstöstä lähtevät hiukkaset kertovat komeetan avaruussäästä eli komeetan avaruusympäristöstä, jossa Auringon valon aikaansaama lämpö ja aurinkotuuli yhdessä saavat aikaan komeetan pinnan eroosion, Kallio selventää.
Ymmärrystä mallinnuksella
Kallio tutkimusryhmineen analysoi luotaimen mittauksia kolmiulotteisilla tietokonesimulaatioilla.
– Käyttämämme mallinnus syventää saamamme mittausaineiston ymmärtämistä merkittävästi. Kokonaiskuvaa komeetan tapahtumista ei saada pelkillä yksittäisissä paikoissa tehdyillä mittauksilla eikä myöskään yhdestä mittalaitteesta, vaan analysoimalla ja yhdistelemällä mittaustuloksia ja tekemällä niistä mallinnuksia.
Jäästä muodostuneen kaasun lisäksi komeetan pinnalla karkaa muutakin materiaa. Kallion tutkimusryhmä toivookin saavansa myöhemmin tutkittavaksi raskaita pölyhiukkasia. Tutkimustyön seuraava vaihe on verrata tuloksia muiden mittalaitteiden kanssa.
– Tutkimme erityisesti eroosion voimakkuuden vaihteluja komeetan elinkaaren aikana. Eroosion uskotaan vahvistuvan komeetan lähestyessä Aurinkoa ja aktiivisimmillaan sen oletetaan olevan elokuussa 2015. Siksi odotammekin vesisuihkujen lisääntyvän kesää lähestyttäessä.
Rosetta on Euroopan avaruusjärjestön ESA:n kulmakiviohjelma. Rosetta-luotain koostuu kiertolaisesta ja Philae-laskeutujasta. Rosetta seuraa komeettaa ainakin tämän vuoden loppuun saakka.
Mittausten odotetaan lisäävän tietoa aurinkokuntamme alkuhetkistä, jolloin komeetat syntyivät. Komeetat kiinnostavat myös siksi, että Maahan iskeytyneet komeetat ovat tuoneet mukanaan vettä ja mahdollisesti orgaanisia molekyylejä.
Kallion ja Koskisen tutkimustulokset julkaistiin arvostetussa Science-lehdessä perjantaina.