Для определения температуры кометы использовался установленный на космическом аппарате спектрометр VIRTIS (Visible, InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer – спектрометр для термического картографирования в видимом и инфракрасном диапазонах), работающий в инфракрасном и видимом диапазоне электромагнитных волн. Измерения проводились с 13 по 21 июля. За это время расстояние от «Розетты» до кометы уменьшилось с 14 000 км  до чуть более 5000 км. На таких расстояниях изображение кометы на экране занимало всего лишь несколько пикселей, поэтому не было возможности ни различить ее отдельные фрагменты, ни определить их температуру. Но, проанализировав собранное прибором инфракрасное излучение всей кометы, ученые установили, что средняя температура поверхности составляет около -70°С.

Температура -70°С может показаться довольно низкой. Но с близкой температурой мы сталкиваемся даже на Земле. Минимальная температура поверхности обладающего атмосферой Марса -87°С, а на лишенной атмосферы Луне она составляет -240°С. При этом на момент измерений комета была между Марсом и Юпитером, на расстоянии примерно 555 миллионов километров от Солнца,  более чем в три раза дальше, чем Земля. Это означает, что энергии Солнца она получает примерно в десять раз меньше Земли.

Так что комета оказалась достаточно «горячей». Этот результат очень интересен, так как дает  первые подсказки о составе и физических свойствах поверхности кометы. Самое главное, что она примерно на 20-30°С теплее, чем это предсказывается для покрытых исключительно льдом комет на таком расстоянии. Таким образом, комета Чурюмова-Герасименко должна быть темной и покрытой пыльной коркой. Ее поверхность должна иметь низкий коэффициент отражения и обеспечивать эффективное поглощение солнечного излучения. Чем темнее материал, тем лучше он нагревается и излучает тепло, по сравнению со льдом, который подвергается воздействию солнечного света.

Это подтверждает данные наземных наблюдений том, что комета Чурюмова-Герасименко имеет низкий коэффициент отражения по сравнению с совершенно «чистой» ледяной поверхностью. С другой стороны, известно, что другие кометы, например комета Галлея, имеют очень темные поверхности благодаря их покрытию пылью. Измеренная температура дает прямое подтверждение, что большая часть поверхности должна быть пыльной. Это не исключает наличия участков относительно чистого льда. Более точно все прояснится очень скоро, когда «Розетта» приблизится к Комете настолько, что VIRTIS сможет начать создание карты, показывающей температуру отдельных участков поверхности.

Помимо глобальных измерений датчик будет изучать колебания суточной температуры поверхности определенных зон кометы, чтобы понять, как быстро поверхность реагирует на солнечное освещение. В свою очередь, это прольет свет на теплопроводность, плотность и пористость верхнего слоя поверхности кометы толщиной в несколько десятков сантиметров. Информация о поверхности необходима для выбора точки «приземления» для посадочного модуля «Розетты». 

Спектрометр будет также измерять изменение температуры кометы по мере ее приближения к Солнцу, что обеспечит существенно больший нагрев поверхности.

В сочетании с наблюдениями других 10 научных приборов на самой «Розетте» и тех, которые размещены на посадочном модуле, VIRTIS обеспечит полное описание физических свойств поверхности и газов комы кометы, наблюдая как условия меняются ежедневно, и по мере того как комета совершает петлю вокруг Солнца в течение следующего года.  Ближайшего расстояния от Солнца в 185 миллионов километров, между орбитами Земли и Марса, комета достигнет через год, 13 августа 2015 года.

Сейчас космический аппарат приблизился к комете на 1000 км, и стало уже возможно разглядеть ее внешний вид. Как оказалось, она имеет сложную форму, состоящую из двух частей, как следствие, сложную форму имеет и кома (см. фотографии). Когда же «Розетта» приблизится на 100 км, начнется анализ подробной информации. 

Для справки. Спектрометр – прибор, позволяющий измерить энергию излучения в зависимости от длины волны. Вид этой зависимости, называемой спектром, определяется температурой и химическим составом излучающего вещества, что и позволяет по анализу спектра определять и температуру, и состав вещества. В инфракрасном диапазоне излучают и поглощают многие молекулы, в том числе газов. Поэтому VIRTIS будет предоставлять информацию о составе и температуре твердых материалов ядра кометы, их распределение и на поверхности, а также о газах и других молекулах в коме кометы.

Автор: Алексей Понятов