Kometer kan vara mycket konstiga. Och de strävar ständigt på att ta på sig mer bisarra konturer.
Ta till exempel kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko. Denna bit av sten och is, 3 miles bred, gick in i den europeiska rosetten omlopp i september. Dess lukt är fruktansvärt, dess ljud påminner om en konstig sång som låter på radiovågor, dess färg är mycket mörkare än kol, vilket absolut inte överensstämmer med preliminära förväntningar.
Men nu har forskare från NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) och California Institute of Technology (Caltech) i Pasadena (Kalifornien) identifierat en annan egenskap av kometer från den "konstiga listan". Det är en form som liknar en glassspatel.
"Kometenbarken består av kristallinsk is och dess inre är mer porös och kall", säger Murta Gadpate, en medlem av Jet Propulsion Laboratory, en medförfattare till en nyligen genomförd studie, vars resultat publiceras i The Journal of Physical Chemistry. "Organik kan jämföras med det sista lagret av choklad på toppen av glassen."
En grupp forskare från Caltech under ledning av Antti Linell genomförde en serie ovanliga experiment. I synnerhet använde de Himalayan-laboratoriefrysaren, som användes för att reproducera villkoren för isbildning på en komet i yttre rymden. Det visade sig att den fluffiga isen på komets yta kristalliserar och härdar när kometen närmar sig solen. Dessa resultat offentliggörs i ett pressmeddelande från NASA. Under bildandet av en isvattenkristall skapar andra kolmolekyler som finns i överskott i rymden en skarp korst med ett tunt lager av organiska material.
Linell och Gadpate studerade i sina laboratorieexperiment hur vattenånga blandas med molekyler av andra ämnen som finns på kometsytan. Dessa inkluderar polycykliska aromatiska kolväten eller PAH. Snabb frysning till en temperatur på 30 grader Kelvin (-243˚Ñ eller -405 grader Fahrenheit) är omöjligt i jordens naturliga förhållanden. Emellertid avbryts inte dessa processer i en minut i rymden. Vattendamp fryser direkt och bildar "amorf is" - en lätt, fluffig, porös substans som liknar hård bomullsartiklar eller airgel ("frusen rök").
För att imitera de processer som förekommer på en komet när den närmar sig solen, uppvärmde Linell och Gadpate mönstret hos kometen till 150 grader Kelvin (-123˚і eller -190 grader Fahrenheit). Detta gjorde det möjligt att modellera flera mycket intressanta kemiska reaktioner.
"Under uppvärmningen började isen att aktivt kristallisera, utvisa PAH-partiklar från sig själv," sade Lynell. "Kanske här är vi de första som observerar klustermolekyler vid isfasövergången. Naturligtvis är denna upptäckt av stor betydelse för isens fysik och kemi. "
"Vad vi ser i laboratoriet - en kometers kristallina korst med det övre organiska skiktet - motsvarar helt och hållet de modeller som byggdes under observation av yttre rymden," noterade Gadpate. "Här kommer den mest exakta metaforen vara" het glass " eftersom temperaturen hos den amorfa isen inom kometen är extremt låg och dess struktur har en karakteristisk porös karaktär. " Vid jämförelse av all forskning och experiment utfördes otvetydiga slutsatser att komets inre materia utgöres av porös is, medan ytan av kosmiska kroppar är fodrad av en kristalliserad skorpa. Dessutom fick dessa experiment oss att få en uppfattning om vår planets organiska historia. Man tror att det var kometerna som förde jorden till de ämnen som är nödvändiga för livets framväxt. Det är därför som studien av ämnen i kometenkärnor tillåter med viss noggrannhet att fastställa mekanismerna för utseendet på det organiska livet på vår planet.
"Det är så trevligt att tänka på hur långt vi har kommit för att förstå kärnan i kometer. Framtida uppdrag utvecklas för att leverera prover av kometärkylda ämnen till jorden. Detta kommer att göra det möjligt för oss att helt avslöja sextetterna i det kosmiska livet ", avslutade Gadpade.
