Комета Чурюмова — Герасименко, или 67P/Чурюмова — Герасименко, стала первым космическим телом, на которое совершила посадку человеческая техника. Её ядро напоминает две сросшиеся гальки — большую и меньшую части, соединённые узким перешейком. Именно эта комета открыла науке детали строения короткопериодических комет, сохранивших вещество времён формирования Солнечной системы.
Открытие сделали украинские астрономы Клим Чурюмов и Светлана Герасименко в 1969 году. Миссия Европейского космического агентства «Розетта» с посадочным модулем «Филы» провела возле неё более двух лет и зафиксировала органические молекулы, в частности аминокислоту глицин, молекулярный азот и высокую пористость ядра.
Следующее сближение с Солнцем ожидается 9 апреля 2028 года. Данные с «Розетты» до сих пор уточняют модели происхождения комет и роль органики в ранней Солнечной системе.
Открытие кометы Чурюмова — Герасименко
Первые снимки получила Светлана Герасименко 11 сентября 1969 года на 50-сантиметровом телескопе в Алма-Атинской обсерватории. Она фотографировала комету 32P/Комас Сола. На краю одной из пластинок оказался слабый кометоподобный объект.
Клим Чурюмов в Киеве тщательно проверил пластинки. Сначала объект приняли за фрагмент известной кометы. Позже выяснилось, что его положение отличается от ожидаемого на 1,8 градуса. Официальной датой открытия считают 20 сентября 1969 года. Комета получила обозначение 67P в честь обоих астрономов.
Светлана Герасименко родилась в Украине, работала в обсерваториях и умерла 8 апреля 2025 года в Таджикистане. Клим Чурюмов долгие годы возглавлял Киевскую обсерваторию университета имени Шевченко. Оба остаются символами украинского вклада в кометную астрономию.
Комета Чурюмова — Герасименко стала первой, которую сопровождал космический аппарат на орбите, и первой, на которую совершили посадку.
Форма, размеры и физические параметры
Ядро состоит из двух частей, соединённых узким перешейком. Большая часть имеет размеры примерно 4,1 × 3,3 × 1,8 км, меньшая — 2,6 × 2,3 × 1,8 км. Общий объём составляет около 18,7 км³. Такая форма характерна для контактных двойных тел, столкнувшихся на низкой скорости миллиарды лет назад.
Масса ядра равна (9,982 ± 0,003) × 10¹² кг. Средняя плотность — 0,533 ± 0,006 г/см³. Это меньше половины плотности водяного льда. Высокая пористость, по оценкам, достигает 70–75 %. Большую часть объёма занимают пустоты между пылевыми зёрнами и льдом. Альбедо поверхности составляет всего 0,06 — поверхность отражает примерно 6 % света и выглядит тёмной, как уголь.
Период вращения вокруг оси — около 12,4 часа. Гравитация на поверхности примерно в 100 000 раз слабее земной. Скорость убегания составляет около 1 м/с. Температура поверхности колеблется от примерно −93 °C в тени до более высоких значений на освещённых участках во время приближения к Солнцу.
Следующая таблица обобщает основные параметры кометы Чурюмова — Герасименко по данным миссии «Розетта» и наземных наблюдений.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Размеры большей части | 4,1 × 3,3 × 1,8 км | По данным OSIRIS |
| Масса | ~9,98 × 10¹² кг | Точное значение из гравиметрии |
| Плотность | 0,533 г/см³ | Высокая пористость |
| Альбедо | 0,06 | Очень тёмная поверхность |
| Период вращения | ~12,4 ч | Изменялся со временем |
Данные таблицы согласованы с публикациями ESA и измерениями инструментов «Розетты». Плотность подтверждает, что ядро состоит преимущественно из пористой пыли с примесью льда, а не из сплошного ледяного тела.
Орбита и движение кометы
Комета Чурюмова — Герасименко принадлежит к семейству Юпитера. Большая полуось орбиты составляет около 3,46 астрономических единиц, эксцентриситет — 0,64, наклон к плоскости эклиптики — примерно 7 градусов. Период обращения вокруг Солнца — 6,44–6,45 года.
Перигелий расположен на расстоянии 1,21–1,24 а. е. от Солнца, афелий — на 5,68–5,70 а. е. Последний перигелий произошёл в начале ноября 2021 года. Следующий ожидается 9 апреля 2028 года. В 2021 году минимальное расстояние до Земли составило около 61 миллиона километров.
В феврале 1959 года комета прошла близко к Юпитеру. Гравитация планеты изменила орбиту и приблизила перигелий к Солнцу. С тех пор комета регулярно нагревается и проявляет активность в виде выбросов газа и пыли.
Миссия Розетта и посадка модуля Филы
Космический аппарат «Розетта» Европейского космического агентства стартовал 2 марта 2004 года на ракете Ariane 5 с космодрома Куру. Полёт длился более десяти лет. 6 августа 2014 года «Розетта» встретилась с кометой Чурюмова — Герасименко на расстоянии более 500 миллионов километров от Земли. В сентябре аппарат вышел на орбиту вокруг ядра.
12 ноября 2014 года посадочный модуль «Филы» отделился и совершил первую в истории мягкую посадку на комету. Из-за отказа гарпунов и двигателя модуль дважды отскочил и остановился в тени. Он проработал около 55 часов на батареях и передал данные со всех приборов. Позже «Розетта» нашла его на снимках в 2016 году.
Аппарат сопровождал комету до перигелия 13 августа 2015 года и далее. Миссия завершилась 30 сентября 2016 года контролируемым спуском «Розетты» на поверхность в районе Маат. В общей сложности аппарат провёл возле кометы 786 дней и собрал более 220 гигабайтов данных.
Посадка «Филы» подтвердила чрезвычайно низкую прочность поверхностного слоя — менее 12 паскалей на некоторых участках, что мягче свежего снега.
Научные результаты исследований
Инструмент ROSINA зафиксировал молекулярный азот в коме кометы. Это первое такое обнаружение на комете. Соотношение азота к монооксиду углерода оказалось ниже ожидаемого. Результат указывает на формирование льда при очень низких температурах, ниже −220 °C.
В коме обнаружили аминокислоту глицин и фосфор. Глицин высвобождался из пылевых частиц вместе со льдом. Также зафиксировали ацетамид, ацетон, метилизоцианат и пропаналь. Эти соединения подтверждают наличие пребиотической органики на кометах.
Изотопное соотношение дейтерия к водороду в водяном паре примерно втрое выше, чем в земных океанах. Это делает комету Чурюмова — Герасименко маловероятным основным источником земной воды. Вместо этого обнаруженный молекулярный кислород и аргон дают подсказки об условиях в протосолнечной туманности.
Поверхность оказалась неоднородной. Активные струи выходят из ям и трещин. В некоторых местах наблюдали локальные обвалы материала размером в десятки метров. Пыль и лёд распределены неравномерно: по массе пыли больше, чем льда.
Интересные факты о комете Чурюмова — Герасименко
- Форму ядра часто сравнивают с резиновой уточкой или гантелью. Перешеек между частями называют «шеей».
- Скорость убегания с поверхности составляет около 1 метра в секунду. Человек мог бы прыгнуть и улететь в космос.
- Во время миссии «Розетта» зафиксировала молекулярный кислород в коме. Его происхождение до сих пор обсуждают — он мог сохраниться со времени формирования или образоваться на поверхности.
- Комета теряет примерно один метр поверхностного слоя за один оборот вокруг Солнца из-за сублимации.
- В 2021 году комета достигла звёздной величины около 8–9 и была доступна для наблюдения в любительские телескопы.
Эти факты основаны на измерениях инструментов «Розетты» и последующем анализе в журналах Science и Astronomy & Astrophysics. Они показывают, насколько динамичным и неоднородным является даже небольшое кометное ядро.
Значение для науки и будущие наблюдения
Комета Чурюмова — Герасименко дала первые прямые данные о составе и строении короткопериодической кометы с орбиты. Обнаружение глицина и других органических молекул поддерживает гипотезу, что кометы могли доставлять пребиотические соединения на раннюю Землю. Высокая пористость и низкая прочность объясняют, почему посадка оказалась сложной.
Следующее сближение в 2028 году произойдёт в менее благоприятных условиях для наземных наблюдений. Однако данные «Розетты» продолжают анализировать. Модели активности с учётом пылевой корки и обратного падения материала уточняют поведение кометы во время каждого перигелия.
Исследования этой кометы остаются эталоном для будущих миссий к кометам. Они показали, что даже тела размером в несколько километров сохраняют сложные органические соединения и свидетельствуют об условиях, существовавших 4,5 миллиарда лет назад во внешних областях Солнечной системы.