El instrumento COSIMA a bordo Rosetta presenta la composición del cometa 67p / churyumov-gerasimenko

Un equipo científico internacional que incluye dos co- Los investigadores de la IAS han determinado la composición elemental del polvo de 67p / Churyumov-Gerasimenko, el cometa explorado por la sonda espacial europea Rosetta. Sus resultados revelan algunos de los materiales más ricos en carbono y los menos alterados, siempre explorados. Este carbono cometista está esencialmente en una estructura orgánica macromolecular, lo que significa que se trata principalmente de esa forma que fue entregada por cometas a la Tierra primitiva.

La sonda espacial europea Rosetta siguió y observó el cometa 67p / Churyumov -Gerasimenko por 2 años. Más de un año después del final de la misión, ya ha revelado mucha información y muchos detalles sobre el cometa: su tamaño y su masa precisa, la naturaleza y las proporciones de los gases presentes en su coma (vapor de agua, dióxido de carbono y monóxido, y una gran variedad de moléculas orgánicas, es decir, principalmente compuestas de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno). El núcleo de cometa ha sido escrutado en detalle. Su superficie es muy oscura, muy pobre en ICES, variada y presenta una compleja morfología (fracturas, acantilados, pozos, etc.). Sin embargo, su composición química detallada y, en particular, la cuantificación de su contenido de carbono, que se supone que es al menos en parte la razón de su color oscuro, hasta ahora se mantuvo un objeto de debate e hipótesis.

cosima es Un instrumento a bordo de la sonda de Rosetta. Está bajo el liderazgo alemán (MPS Göttingen) y tiene una importante contribución instrumental y francesa científica. El instrumento recolectó las partículas de polvo alimentarias submilimétricas expulsadas por el núcleo de 67P, las detectó y las tomó fotos (microscopio de cosam, la responsabilidad de la IAS CO-PI) y los analizó utilizando un espectrómetro de masas de iones secundario de tiempo de vuelo (TOF- Sims). Un año después de revelar que el polvo del cometa contenía material carbonáceo con una estructura macromolecular, el equipo científico del instrumento COSIMA pudo determinar la composición elemental promedio de este polvo y demostrar que este material de carbono macromolecular representa casi la mitad de la masa de estos cometistas. partículas La otra mitad consiste principalmente en minerales de silicato anhidro. Las mediciones de COSIMA que cubren los dos años de la misión de Rosetta muestran que todas las partículas de polvo analizadas tienen una composición similar, independientemente de su fecha de recolección, tamaño o morfología, lo que sugiere que estas propiedades son generales para todo el núcleo.

FIG. 1. A la izquierda, la superficie del núcleo cometista visto por la sonda de Rosetta. El hielo condensado debajo de la superficie se sublima de las profundidades del cometa cuando se calienta cuando el cometa se acerca al sol. Las emisiones de gases conducen con las pequeñas partículas de materia que se pueden recoger y analizar por los instrumentos de la sonda Rosetta. A la derecha, una imagen tomada por Cosiscopio, el microscopio de Cosima que fue concebido y construido en la IAS. La foto muestra un objetivo de recolección (1 cm × 1 cm) con pequeños fragmentos del núcleo que impactaron en él durante la exposición y son de hasta un milímetro. Créditos: Izquierda ESA / Rosetta / MPS para Osiris Team MPS / UPT / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA, Derecho: ESA / ROSETTA / MPS PARA COSIMA EQUIPO MPS / CSNSM / UNIBW / TUORLA / IWF / IAS / ESA / BUW / MPE / LPC2E / LCM / IMF / UTU / LISA / UOFC / VH & s.

cometas como 67p (o anteriormente Halley’s Comet) , por lo tanto, se encuentran entre los objetos más ricos en carbono en el sistema solar. Los resultados obtenidos de las mediciones COSIMA dan una proporción de abundancia de carbono a silicio (C / SI) muy cercano a la relación solar e indican la ausencia de una hidratación significativa de las fases minerales. Esta información significa que el cometa es de naturaleza bastante primitiva. Se ha conservado casi intacto el asunto que se ha acumulado y formado el núcleo. Los cometas son, por lo tanto, cierta forma de memoria preservada de la historia antigua del sistema solar.

FIG. 2. Izquierda: la composición elemental promedio de las partículas de polvo del cometa 67p. Derecha: la distribución masiva promedio de minerales y material orgánico en estos polvos. Crédito: ESA / ROSETTA / MPS PARA COSIMA MPS / CSNSM EQUIP / UNIBW / TUORLA / IWF / IAS / ESA / BUW / MPE / LPC2E / LCM / FMI / UTU / LISA / UOFC / VH & s.

Además, más allá de la diversidad molecular alta observada para la materia orgánica detectada en la fase gaseosa, estos gases y los iCES sublimados solo representan una pequeña fracción del asunto de cometo total.La mayor parte del asunto de cometo consiste en la mezcla íntima de minerales y una materia carbonosa sólida medida en el polvo. Por lo tanto, los resultados de COSIMA muestran que la mayor parte de la materia orgánica de COMET 67P es en forma de material carbonoso macromolecular. En consecuencia, si los cometas han desempeñado un papel en la apariencia de la vida en nuestro planeta, trayendo en particular material rico en carbono, es esencialmente en esta forma macromolecular compleja que ha sido. Este último resultado está en línea con los análisis de laboratorio de muestras extraterrestres recolectadas en la Tierra (meteoritos, micrometeoritos y partículas de polvo interplanetarias), aunque la entrada atmosférica puede haber alterado parcialmente el contenido carbonoso de estas últimas muestras.

Referencia:
Bardyn A., Baklouti D., Cottin H., Fray N., Briois C., Paquette J., Stenzel O., Engrand C., Fischer H., Hornung K., Isnard R. , Langevin Y., Lehto H., Le Roy L., Ligier N., Merouane S., Modica P., Orthous-Daunay F.-R., Rynö J., Schulz R., Silén J., Thirkell L. , Varmuza K., Zaprudin B., Kissel J. y Hilchenbach M. (2017). Polvo rico en carbono en COMET 67P / Churyumov-Gerasimenko medido por COSIMA / ROSETTA. Mes. No. Roy. Astra. SOC. 469, S712. DOI: 10.1093 / MNRAS / STX2640