Комета Чурюмова Герасименко, або 67P/Чурюмова — Герасименко, стала першим космічним тілом, на яке здійснила посадку людська техніка. Її ядро нагадує дві зрощені гальки — більшу й меншу частини, з’єднані вузькою перемичкою. Саме ця комета відкрила науці деталі будови короткоперіодичних комет, що зберегли речовину часів формування Сонячної системи.
Відкриття зробили українські астрономи Клим Чурюмов і Світлана Герасименко у 1969 році. Місія Європейського космічного агентства «Розетта» з посадковим модулем «Філи» провела біля неї понад два роки і зафіксувала органічні молекули, зокрема амінокислоту гліцин, молекулярний азот і високу пористість ядра.
Наступне зближення з Сонцем очікується 9 квітня 2028 року. Дані з «Розетти» досі уточнюють моделі походження комет і роль органіки у ранній Сонячній системі.
Відкриття комети Чурюмова Герасименко
Перші знімки отримала Світлана Герасименко 11 вересня 1969 року на 50-сантиметровому телескопі в Алма-Атинській обсерваторії. Вона фотографувала комету 32P/Комас Сола. На краю однієї з пластинок опинився слабкий кометоподібний об’єкт.
Клим Чурюмов у Києві ретельно перевірив пластинки. Спочатку об’єкт прийняли за фрагмент відомої комети. Пізніше виявилося, що його положення відрізняється від очікуваного на 1,8 градуса. Офіційною датою відкриття вважають 20 вересня 1969 року. Комета отримала позначення 67P на честь обох астрономів.
Світлана Герасименко народилася в Україні, працювала в обсерваторіях і померла 8 квітня 2025 року в Таджикистані. Клим Чурюмов довгі роки очолював Київську обсерваторію університету імені Шевченка. Обидва залишаються символами українського внеску в кометну астрономію.
Комета Чурюмова Герасименко стала першою, яку супроводжував космічний апарат на орбіті, і першою, на яку здійснили посадку.
Форма, розміри та фізичні параметри
Ядро складається з двох частин, з’єднаних вузькою перемичкою. Більша частина має розміри приблизно 4,1 × 3,3 × 1,8 км, менша — 2,6 × 2,3 × 1,8 км. Загальний об’єм становить близько 18,7 км³. Така форма характерна для контактних подвійних тіл, що зіткнулися на низькій швидкості мільярди років тому.
Маса ядра дорівнює (9,982 ± 0,003) × 10¹² кг. Середня густина — 0,533 ± 0,006 г/см³. Це менше половини густини водяного льоду. Висока пористість, за оцінками, сягає 70–75 %. Більшу частину об’єму займають порожнини між пиловими зернами та льодом. Альбедо поверхні становить лише 0,06 — поверхня відбиває приблизно 6 % світла і виглядає темною, як вугілля.
Період обертання навколо осі — близько 12,4 години. Гравітація на поверхні приблизно в 100 000 разів слабша за земну. Швидкість втечі становить близько 1 м/с. Температура поверхні коливається від приблизно −93 °C у тіні до вищих значень на освітлених ділянках під час наближення до Сонця.
Наступна таблиця узагальнює основні параметри комети Чурюмова Герасименко за даними місії «Розетта» та наземних спостережень.
| Параметр | Значення | Примітка |
|---|---|---|
| Розміри більшої частини | 4,1 × 3,3 × 1,8 км | За даними OSIRIS |
| Маса | ~9,98 × 10¹² кг | Точне значення з гравіметрії |
| Густина | 0,533 г/см³ | Висока пористість |
| Альбедо | 0,06 | Дуже темна поверхня |
| Період обертання | ~12,4 год | Змінювався з часом |
Дані таблиці узгоджені з публікаціями ESA та вимірюваннями інструментів «Розетти». Густина підтверджує, що ядро складається переважно з пористого пилу з домішкою льоду, а не з суцільного льодяного тіла.
Орбіта та рух комети
Комета Чурюмова Герасименко належить до сімейства Юпітера. Велика піввісь орбіти становить близько 3,46 астрономічних одиниць, ексцентриситет — 0,64, нахил до площини екліптики — приблизно 7 градусів. Період обертання навколо Сонця — 6,44–6,45 року.
Перигелій розташований на відстані 1,21–1,24 а. о. від Сонця, афелій — на 5,68–5,70 а. о. Останній перигелій відбувся на початку листопада 2021 року. Наступний очікується 9 квітня 2028 року. У 2021 році мінімальна відстань до Землі склала близько 61 мільйона кілометрів.
У лютому 1959 року комета пройшла близько до Юпітера. Гравітація планети змінила орбіту і наблизила перигелій до Сонця. Відтоді комета регулярно нагрівається і проявляє активність у вигляді викидів газу та пилу.
Місія Розетта та посадка модуля Філи
Космічний апарат «Розетта» Європейського космічного агентства стартував 2 березня 2004 року на ракеті Ariane 5 з космодрому Куру. Політ тривав понад десять років. 6 серпня 2014 року «Розетта» зустрілася з кометою Чурюмова Герасименко на відстані понад 500 мільйонів кілометрів від Землі. У вересні апарат вийшов на орбіту навколо ядра.
12 листопада 2014 року посадковий модуль «Філи» відокремився і здійснив першу в історії м’яку посадку на комету. Через відмову гарпунів і двигуна модуль двічі відскочив і зупинився в тіні. Він пропрацював близько 55 годин на батареях і передав дані з усіх приладів. Пізніше «Розетта» знайшла його на знімках у 2016 році.
Апарат супроводжував комету до перигелію 13 серпня 2015 року і далі. Місія завершилася 30 вересня 2016 року контрольованим спуском «Розетти» на поверхню в районі Маат. Загалом апарат провів біля комети 786 днів і зібрав понад 220 гігабайтів даних.
Посадка «Філи» підтвердила надзвичайно низьку міцність поверхневого шару — менше 12 паскалів у деяких ділянках, що м’якше за свіжий сніг.
Наукові результати досліджень
Інструмент ROSINA зафіксував молекулярний азот у комі комети. Це перше таке виявлення на кометі. Співвідношення азоту до монооксиду вуглецю виявилося нижчим за очікуване. Результат вказує на формування льоду при дуже низьких температурах, нижче −220 °C.
У комі виявили амінокислоту гліцин та фосфор. Гліцин вивільнявся з пилових частинок разом із льодом. Також зафіксували ацетамід, ацетон, метилізоціанат і пропаналь. Ці сполуки підтверджують наявність пребіотичної органіки на кометах.
Ізотопне співвідношення дейтерію до водню у водяній парі приблизно втричі вище, ніж у земних океанах. Це робить комету Чурюмова Герасименко малоймовірним основним джерелом земної води. Натомість виявлений молекулярний кисень і аргон дають підказки про умови в протосонячній туманності.
Поверхня виявилася неоднорідною. Активні струмені виходять з ям і тріщин. У деяких місцях спостерігали локальні обвали матеріалу розміром у десятки метрів. Пил і лід розподілені нерівномірно: за масою пилу більше, ніж льоду.
Цікаві факти про комету Чурюмова Герасименко
- Форму ядра часто порівнюють із гумовою качечкою або гантеллю. Перемичка між частинами називається «шиєю».
- Швидкість втечі з поверхні становить близько 1 метра на секунду. Людина могла б стрибнути і полетіти в космос.
- Під час місії «Розетта» зафіксувала молекулярний кисень у комі. Його походження досі обговорюють — він міг зберегтися з часу формування або утворитися на поверхні.
- Комета втрачає приблизно один метр поверхневого шару за один оберт навколо Сонця через сублімацію.
- У 2021 році комета досягла зоряної величини близько 8–9 і була доступна для спостереження в аматорські телескопи.
Ці факти базуються на вимірюваннях інструментів «Розетти» та подальшому аналізі в журналах Science та Astronomy & Astrophysics. Вони показують, наскільки динамічним і неоднорідним є навіть невелике кометне ядро.
Значення для науки та майбутні спостереження
Комета Чурюмова Герасименко дала перші прямі дані про склад і будову короткоперіодичної комети з орбіти. Виявлення гліцину та інших органічних молекул підтримує гіпотезу, що комети могли доставляти пребіотичні сполуки на ранню Землю. Висока пористість і низька міцність пояснюють, чому посадка виявилася складною.
Наступне зближення у 2028 році відбудеться за менш сприятливих умов для наземних спостережень. Проте дані «Розетти» продовжують аналізувати. Моделі активності з урахуванням пилової кірки та зворотного падіння матеріалу уточнюють поведінку комети під час кожного перигелію.
Дослідження цієї комети залишаються еталоном для майбутніх місій до комет. Вони показали, що навіть тіла розміром у кілька кілометрів зберігають складні органічні сполуки і свідчать про умови, що існували 4,5 мільярда років тому в зовнішніх областях Сонячної системи.