นิวเคลียสของดาวหาง
นิวเคลียสเป็นส่วนที่เป็นของแข็งและอยู่ตรงกลางของดาวหาง ซึ่งในอดีตเรียกว่าก้อนหิมะสกปรกหรือก้อนดินน้ำแข็ง นิวเคลียสของดาวหางประกอบด้วยหิน ฝุ่นและก๊าซแช่แข็งเมื่อได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ก๊าซจะระเหิดและก่อให้เกิดชั้นบรรยากาศล้อมรอบนิวเคลียสที่เรียกว่าโคมาแรงที่กระทำต่อโคมาโดยแรงดันรังสี ของดวงอาทิตย์ และลมสุริยะทำให้เกิดหางขนาดใหญ่ซึ่งชี้ออกไปจากดวงอาทิตย์ นิวเคลียสของดาวหางโดยทั่วไปมีค่าอัลเบโด 0.04 [ 1 ]ซึ่งดำกว่าถ่านหินและอาจเกิดจากการปกคลุมด้วยฝุ่น[ 2 ]
ผลลัพธ์จาก ยานอวกาศ RosettaและPhilaeแสดงให้เห็นว่านิวเคลียสของ67P/Churyumov–Gerasimenkoไม่มีสนามแม่เหล็ก ซึ่งบ่งชี้ว่าสนามแม่เหล็กอาจไม่ได้มีบทบาทในการก่อตัวของดาวเคราะห์น้อย ในช่วงแรก [ 3 ] [ 4 ]นอกจากนี้สเปกโตรกราฟ ALICEบนRosettaระบุว่าอิเล็กตรอน (ภายในระยะ1 กม. (0.62 ไมล์)เหนือนิวเคลียสของดาวหาง) ที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนด้วยแสงของโมเลกุลน้ำโดยรังสีจากดวงอาทิตย์และไม่ใช่โฟตอนจากดวงอาทิตย์อย่างที่เคยคิดกันไว้ก่อนหน้านี้ เป็นสาเหตุของการเสื่อมสภาพของโมเลกุลน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของดาวหางไปยังโคมา[ 5 ] [ 6 ]
กระบวนทัศน์
แกนกลางของดาวหาง ซึ่งมีขนาดประมาณ 1 กิโลเมตร หรือบางครั้งหลายสิบกิโลเมตรนั้น ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ แม้แต่กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ ในปัจจุบัน ก็จะได้ภาพเพียงไม่กี่พิกเซลเท่านั้น หากแกนกลางไม่ถูกบดบังด้วยโคมาเมื่ออยู่ใกล้โลก การทำความเข้าใจเกี่ยวกับแกนกลาง ต่างจากปรากฏการณ์ของโคมา จำเป็นต้องได้มาจากการวิเคราะห์หลักฐานหลายด้าน
"เนินทรายบิน"
แบบจำลอง "เนินทรายบิน" ซึ่งเสนอครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ระบุว่าดาวหางเป็นกลุ่มของวัตถุ ไม่ใช่วัตถุที่แยกเดี่ยวเลย กิจกรรมคือการสูญเสียทั้งสารระเหยและสมาชิกในประชากร[ 7 ]แบบจำลองนี้ได้รับการสนับสนุนในช่วงกลางศตวรรษโดยRaymond Lyttletonพร้อมกับต้นกำเนิด เมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนผ่านเนบิวลาระหว่างดวงดาว วัสดุจะจับกลุ่มกันเป็นกระแสน้ำวน บางส่วนจะสูญหายไป แต่บางส่วนจะยังคงอยู่ในวงโคจรแบบเฮลิโอเซนทริก การจับที่อ่อนแออธิบายวงโคจรของดาวหางที่ยาว เยื้องศูนย์ และเอียง น้ำแข็งนั้น ไม่มี อยู่จริงสารระเหยถูกเก็บไว้โดยการดูดซับบนเม็ดทราย[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
"ลูกบอลหิมะสกปรก"
ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1950 เฟรด ลอว์เรนซ์ วิปเปิลได้ตีพิมพ์แบบจำลอง "ก้อนน้ำแข็ง" ของเขา[ 12 ] [ 13 ] แบบ จำลองนี้ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในชื่อ "ก้อนหิมะสกปรก" วงโคจรของดาวหางได้รับการกำหนดอย่างแม่นยำมาก แต่บางครั้งดาวหางก็ถูกค้นพบ "นอกกำหนดเวลา" นานถึงหลายวัน ดาวหางที่กลับมาเร็วสามารถอธิบายได้ด้วย "ตัวกลางที่ต้านทาน" เช่น"อีเธอร์"หรือการกระทำสะสมของอุกกาบาตที่กระทบกับด้านหน้าของดาวหางแต่ดาวหางสามารถกลับมาได้ทั้งเร็วและช้า วิปเปิลแย้งว่าแรงผลักดันเบาๆ จากการปล่อยที่ไม่สมมาตร (ปัจจุบันเรียกว่า "แรงที่ไม่ใช่แรงโน้มถ่วง") อธิบายเวลาของดาวหางได้ดีกว่า ซึ่งจำเป็นต้องมีตัวปล่อยที่มีความแข็งแรงในการยึดเกาะ นั่นคือนิวเคลียสแข็งเดี่ยวที่มีสัดส่วนของสารระเหยอยู่บ้าง Lyttleton ยังคงเผยแพร่ผลงานเกี่ยวกับเนินทรายบินต่อไปจนถึงปี 1972 [ 14 ]จุดจบของเนินทรายบินคือดาวหางฮัลเลย์ ภาพจาก Vega 2และGiottoแสดงให้เห็นวัตถุเดียวที่เปล่งแสงผ่านไอพ่นจำนวนเล็กน้อย[ 15 ] [ 16 ]
"ก้อนดินน้ำแข็ง"
เป็นเวลานานแล้วที่นิวเคลียสของดาวหางสามารถจินตนาการได้ว่าเป็นก้อนหิมะแช่แข็ง[ 17 ]วิปเปิลได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับเปลือกและส่วนภายในที่แยกจากกันแล้ว ก่อนการปรากฏตัวของฮัลเลย์ในปี 1986 ดูเหมือนว่าพื้นผิวน้ำแข็งที่เปิดเผยจะมีอายุขัยที่จำกัด แม้จะอยู่หลังโคมาก็ตาม นิวเคลียสของฮัลเลย์ถูกทำนายว่าจะมืด ไม่สว่าง เนื่องจากการทำลาย/การหลุดออกของก๊าซอย่างเป็นพิเศษ และการกักเก็บวัสดุทนไฟ[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]คำว่า " การปกคลุมด้วยฝุ่น"ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายมานานกว่า 35 ปีแล้ว[ 22 ]
ผลลัพธ์จากฮัลเลย์นั้นเหนือกว่าสิ่งเหล่านี้เสียอีก—ดาวหางไม่เพียงแต่มีสีเข้ม แต่ยังเป็นหนึ่งในวัตถุที่มีสีเข้มที่สุดในระบบสุริยะ[ 23 ]ยิ่งไปกว่านั้น การประมาณค่าฝุ่นก่อนหน้านี้ยังต่ำกว่าความเป็นจริงอย่างมาก ทั้งอนุภาคละเอียดและก้อนกรวดขนาดใหญ่ปรากฏในเครื่องตรวจจับของยานอวกาศ แต่ไม่ปรากฏในกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน ส่วนประกอบที่ระเหยได้ยังรวมถึงสารอินทรีย์ ไม่ใช่เพียงแค่น้ำและก๊าซอื่นๆ อัตราส่วนฝุ่นต่อน้ำแข็งดูใกล้เคียงกันมากกว่าที่คิด ความหนาแน่นที่ต่ำมาก (0.1 ถึง0.5 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร)ได้รับการคำนวณ[ 24 ]นิวเคลียสยังคงสันนิษฐานว่าเป็นน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่[ 15 ]อาจจะมากเป็นส่วนใหญ่ด้วยซ้ำ[ 16 ]
ทฤษฎีสมัยใหม่
นอกเหนือจากภารกิจการนัดพบกันสามครั้งแล้ว ฮัลเลย์ก็เป็นตัวอย่างหนึ่ง วิถีโคจรที่ไม่เอื้ออำนวยของมันยังทำให้เกิดการบินผ่านด้วยความเร็วสูงในช่วงเวลาสั้นๆ ภารกิจที่บ่อยขึ้นทำให้ขอบเขตของเป้าหมายกว้างขึ้น โดยใช้เครื่องมือที่ทันสมัยมากขึ้น และโดยบังเอิญ เหตุการณ์ต่างๆ เช่น การแตกตัวของชูเมกเกอร์-เลวี 9และชวาสส์มันน์-วาคมานน์ 3ก็มีส่วนช่วยเพิ่มความเข้าใจของมนุษย์ให้มากขึ้น
ความหนาแน่นได้รับการยืนยันว่าค่อนข้างต่ำประมาณ 0.6 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตรดาวหางมีรูพรุนสูง[ 25 ]และเปราะบางในระดับไมโคร[ 26 ]และระดับมหภาค[ 27 ]
อัตราส่วนของวัสดุทนไฟต่อน้ำแข็งนั้นสูงกว่ามาก[ 28 ]อย่างน้อย 3:1 [ 29 ]อาจเป็น ~5:1 [ 30 ] ~6:1 [ 31 ] [ 22 ]หรือมากกว่านั้น[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]
นี่เป็นการพลิกกลับอย่างสิ้นเชิงจากแบบจำลองก้อนหิมะสกปรก ทีมวิทยาศาสตร์ของโรเซตตาได้บัญญัติศัพท์ว่า "แร่ธาตุอินทรีย์" สำหรับแร่ธาตุและสารอินทรีย์ที่มีน้ำแข็งเป็นส่วนประกอบเล็กน้อย[ 32 ]
ดาวหางแมนซ์ ดาวเคราะห์น้อยดาโมลอยด์และดาวเคราะห์น้อยที่มีกิจกรรมแสดงให้เห็นว่าอาจไม่มีเส้นแบ่งที่ชัดเจนระหว่างวัตถุทั้งสองประเภท
ต้นทาง
ดาวหางหรือวัตถุตั้งต้นของดาวหางก่อตัวขึ้นในระบบสุริยะชั้นนอก อาจเป็นเวลาหลายล้านปีก่อนการก่อตัวของดาวเคราะห์[ 35 ]วิธีและเวลาที่ดาวหางก่อตัวขึ้นยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน โดยมีนัยสำคัญที่แตกต่างกันต่อการก่อตัว พลวัต และธรณีวิทยาของระบบสุริยะ การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์สามมิติแสดงให้เห็นว่าลักษณะโครงสร้างหลักที่สังเกตได้บนนิวเคลียสของดาวหางสามารถอธิบายได้ด้วยการสะสมตัวแบบคู่ด้วยความเร็วต่ำของดาวหางขนาดเล็กที่อ่อนแอ[ 36 ] [ 37 ]กลไกการสร้างที่ได้รับความนิยมในปัจจุบันคือสมมติฐานเนบิวลาซึ่งระบุว่าดาวหางน่าจะเป็นเศษซากของ "หน่วยสร้าง" ดาวเคราะห์ขนาดเล็กดั้งเดิมที่ดาวเคราะห์เติบโตขึ้นมา[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]
นักดาราศาสตร์คิดว่าดาวหางมีต้นกำเนิดมาจากเมฆออร์ตจานกระจาย [ 41 ] และแถบหลักด้านนอก[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]
ขนาด
โดยทั่วไปเชื่อกันว่านิวเคลียสของดาวหางส่วนใหญ่มีขนาดไม่เกินประมาณ 16 กิโลเมตร (10 ไมล์) [ 45 ]ดาวหางที่ใหญ่ที่สุดที่เข้ามาอยู่ในวงโคจรของดาวเสาร์ได้แก่95P/Chiron (≈200 กม.), C/2002 VQ94 (LINEAR) (≈100 กม.), ดาวหาง 1729 (≈100 กม.), Hale–Bopp (≈60 กม.), 29P (≈60 กม.), 109P/Swift–Tuttle (≈26 กม.) และ28P/Neujmin (≈21 กม.)
นิวเคลียสรูปทรงมันฝรั่งของดาวหางฮัลเลย์ (15 × 8 × 8 กม.) [ 45 ] [ 46 ]ประกอบด้วยน้ำแข็งและฝุ่นในปริมาณเท่ากัน
ระหว่างการบินผ่านในเดือนกันยายน พ.ศ. 2544 ยานอวกาศ Deep Space 1ได้สังเกตนิวเคลียสของดาวหางBorrellyและพบว่ามีขนาดประมาณครึ่งหนึ่ง (8×4×4 กม.) [ 47 ]ของนิวเคลียสของดาวหาง Halley [ 45 ]นิวเคลียสของ Borrelly ก็มีรูปร่างคล้ายมันฝรั่งและมีพื้นผิวสีดำสนิท[ 45 ]เช่นเดียวกับดาวหาง Halley ดาวหาง Borrelly ปล่อยก๊าซออกมาจากบริเวณเล็กๆ ที่มีรูในเปลือกหุ้มซึ่งทำให้เห็นน้ำแข็งสัมผัสกับแสงแดด
นิวเคลียสของดาวหางเฮล-บอปป์คาดว่าจะมี เส้นผ่านศูนย์กลาง 60 ± 20 กิโลเมตร[ 48 ]เฮล-บอปป์ปรากฏให้เห็นสว่างเมื่อมองด้วยตาเปล่าเนื่องจากนิวเคลียสขนาดใหญ่ผิดปกติของมันปล่อยฝุ่นและก๊าซออกมาเป็นจำนวนมาก
แกนกลางของP/2007 R5น่าจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 100–200 เมตร[ 49 ]
เซนทอร์ที่ใหญ่ที่สุด(ดาวเคราะห์น้อยน้ำแข็งที่ไม่เสถียรและโคจรตัดผ่านวงโคจรของดาวเคราะห์) คาดว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 250 ถึง 300 กิโลเมตร สามในจำนวนที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ 10199 Chariklo (258 กิโลเมตร), 2060 Chiron (230 กิโลเมตร) และ(523727) 2014 NW 65 (≈220 กิโลเมตร)
ดาวหางที่ทราบแล้วมีความหนาแน่นเฉลี่ยประมาณ 0.6 กรัม/ซม³ [ 50 ]ด้านล่างนี้คือรายชื่อดาวหางที่มีขนาด ความหนาแน่น และมวลโดยประมาณ
| ชื่อ | ขนาด(กม.) | ความหนาแน่นกรัม /ซม³ | มวลกก. [ 51 ] |
|---|---|---|---|
| ดาวหางฮัลเลย์ | 15 × 8 × 8 [ 45 ] [ 46 ] | 0.6 [ 52 ] | 3 × 1014 |
| เทมเพล 1 | 7.6×4.9 [ 53 ] | 0.62 [ 50 ] | 7.9 × 1013 |
| 19P/บอร์เรลลี่ | 8×4×4 [ 47 ] | 0.3 [ 50 ] | 2 × 1013 |
| 81P/ไวลด์ | 5.5×4.0×3.3 [ 54 ] | 0.6 [ 50 ] | 2.3 × 1013 |
| 67P/ชูริอูมอฟ-เกราซิเมนโก | ดูบทความเกี่ยวกับ 67P | 0.4 [ 55 ] | (1.0 ± 0.1) × 10 13 [ 56 ] |
องค์ประกอบ
เคยคิดกันว่าน้ำแข็งเป็นส่วนประกอบหลักของนิวเคลียส[ 58 ]ในแบบจำลองก้อนหิมะสกปรก ฝุ่นจะถูกขับออกมาเมื่อน้ำแข็งถอยร่น[ 59 ]จากข้อมูลนี้ ประมาณ 80% ของ นิวเคลียส ของดาวหางฮัลเลย์จะเป็นน้ำแข็ง และคาร์บอนมอนอกไซด์แช่แข็ง ( CO ) คิดเป็นอีก 15% ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์แช่แข็ง มีเทน และแอมโมเนีย[ 45 ]นักวิทยาศาสตร์คิดว่าดาวหางดวงอื่น ๆ มีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายกับดาวหางฮัลเลย์ นิวเคลียสของดาวหางฮัลเลย์ยังมีสีดำสนิท นักวิทยาศาสตร์คิดว่าพื้นผิวของดาวหาง และอาจรวมถึงดาวหางดวงอื่น ๆ ส่วนใหญ่ ถูกปกคลุมด้วยเปลือกสีดำของฝุ่นและหินที่ปกคลุมน้ำแข็งส่วนใหญ่ ดาวหางเหล่านี้จะปล่อยก๊าซออกมาก็ต่อเมื่อรูในเปลือกนี้หมุนเข้าหาดวงอาทิตย์ ทำให้ส่วนภายในของน้ำแข็งสัมผัสกับแสงแดดที่ให้ความอบอุ่น
ข้อสันนิษฐานนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไร้เดียงสา โดยเริ่มจากฮัลเลย์ องค์ประกอบของโคมาไม่ได้แสดงถึงองค์ประกอบของนิวเคลียส เนื่องจากกิจกรรมจะเลือกสารระเหยและต่อต้านสารทนความร้อน รวมถึงเศษส่วนอินทรีย์หนัก[ 60 ] [ 61 ]ความเข้าใจของเราได้พัฒนาไปสู่หินเป็นส่วนใหญ่มากขึ้น[ 62 ]การประมาณการล่าสุดแสดงให้เห็นว่าน้ำอาจมีเพียง 20-30% ของมวลในนิวเคลียสทั่วไป[ 63 ] [ 64 ] [ 59 ]ในทางกลับกัน ดาวหางส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุอินทรีย์และแร่ธาตุ[ 65 ]ข้อมูลจากChuryumov–GerasimenkoและArrokothและการทดลองในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับการสะสม แสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนของสารทนความร้อนต่อน้ำแข็งที่น้อยกว่า 1 อาจเป็นไปไม่ได้[ 66 ]
องค์ประกอบของไอน้ำจาก ดาวหาง ชูริวมอฟ-เกราซิเมนโกตามที่ระบุโดยภารกิจโรเซตตามีความแตกต่างอย่างมากจากที่พบในโลก อัตราส่วนของดิวเทอเรียมต่อไฮโดรเจนในน้ำจากดาวหางถูกกำหนดให้มีค่ามากกว่าน้ำบนโลกถึงสามเท่า ทำให้ไม่น่าเป็นไปได้ที่น้ำบนโลกจะมาจากดาวหางเช่นชูริวมอฟ-เกราซิเมนโก[ 67 ] [ 68 ]
ผลิตภัณฑ์ออร์แกนิก
ยานโรเซตตาพบว่านิวเคลียสของดาวหางชูริวมอฟ-เกราซิเมนโกประมาณ 40% ประกอบด้วยโมเลกุลอินทรีย์[ 69 ]ยานอวกาศฟิเล ซึ่งลงจอดบนดาวหางชูริวมอฟ-เกราซิเมนโกในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2557 ตรวจพบ สารประกอบอินทรีย์อย่างน้อย 16 ชนิด ซึ่งในจำนวนนี้ 4 ชนิด (รวมถึงอะเซตาไมด์อะซีโตนเมทิลไอโซไซยาเนตและโพรพิโอนัลดีไฮด์ ) ถูกตรวจพบเป็นครั้งแรกบนดาวหาง[ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]
โครงสร้าง
บน ดาวหาง 67P/Churyumov–Gerasimenkoไอน้ำที่เกิดขึ้นบางส่วนอาจหลุดออกจากนิวเคลียส แต่ 80% จะควบแน่นเป็นชั้นๆ ใต้พื้นผิว[ 73 ]การสังเกตนี้บ่งชี้ว่าชั้นบางๆ ที่อุดมไปด้วยน้ำแข็งซึ่งปรากฏอยู่ใกล้พื้นผิวอาจเป็นผลมาจากกิจกรรมและวิวัฒนาการของดาวหาง และการแบ่งชั้นทั่วโลกไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นในช่วงต้นของประวัติการก่อตัวของดาวหาง[ 73 ] [ 74 ]
การวัดที่ดำเนินการโดยยาน ลงจอด Philaeบนดาวหาง 67P/Churyumov–Gerasimenko บ่งชี้ว่าชั้นฝุ่นอาจมีความหนาถึง20 ซม. (7.9 นิ้ว)ใต้ชั้นฝุ่นนั้นเป็นน้ำแข็งแข็ง หรือส่วนผสมของน้ำแข็งและฝุ่นความพรุนดูเหมือนจะเพิ่มขึ้นไปทางใจกลางของดาวหาง[ 75 ]ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่คิดว่าหลักฐานทั้งหมดบ่งชี้ว่าโครงสร้างของนิวเคลียสของดาวหางเป็นกองเศษหิน ที่ผ่านการแปรรูป ของดาวเคราะห์น้ำแข็งขนาดเล็กในรุ่นก่อนหน้า[ 76 ]ผลลัพธ์ของ ภารกิจ Rosettaแสดงให้เห็นว่านิวเคลียสของดาวหางไม่ได้เป็น "กองเศษหิน" ทั้งหมด[ 77 ]ข้อมูลไม่สามารถสรุปได้เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมการชนกันระหว่างการก่อตัวและหลังจากนั้นทันที[ 78 ] [ 79 ] [ 80 ]
การแบ่ง
แกนกลางของดาวหางบางดวงอาจเปราะบาง ซึ่งเป็นข้อสรุปที่ได้รับการสนับสนุนจากการสังเกตดาวหางที่แตกออก[ 45 ]ดาวหางที่แตกออก ได้แก่3D/Bielaในปี 1846, Shoemaker–Levy 9ในปี 1992 [ 81 ]และ73P/Schwassmann–Wachmannตั้งแต่ปี 1995 ถึง 2006 [ 82 ]นักประวัติศาสตร์ชาวกรีกEphorusรายงานว่าดาวหางแตกออกตั้งแต่ฤดูหนาวของปี 372–373 ก่อนคริสต์ศักราช[ 83 ]สันนิษฐานว่าดาวหางแตกออกเนื่องจากความเครียดจากความร้อน ความดันก๊าซภายใน หรือการชน[ 84 ]
ดาวหาง42P/Neujminและ53P/Van Biesbroeckดูเหมือนจะเป็นเศษชิ้นส่วนของดาวหางต้นกำเนิด การคำนวณเชิงตัวเลขแสดงให้เห็นว่าดาวหางทั้งสองดวงโคจรเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีมากในเดือนมกราคม พ.ศ. 2493 และก่อนปี พ.ศ. 2493 วงโคจรของดาวหางทั้งสองดวงเกือบจะเหมือนกัน[ 85 ]
อัลเบโด
นิวเคลียสของดาวหางเป็นหนึ่งในวัตถุที่มืดที่สุดที่รู้จักกันในระบบสุริยะ ยาน สำรวจ Giottoพบว่า นิวเคลียส ของดาวหางฮัลเลย์สะท้อนแสงประมาณ 4% ของแสงที่ตกกระทบ[ 86 ]และDeep Space 1ค้นพบว่า พื้นผิว ของดาวหางบอร์เรลลีสะท้อนแสงเพียง 2.5–3.0% ของแสงที่ตกกระทบ[ 86 ]เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว แอสฟัลต์สดสะท้อนแสง 7% ของแสงที่ตกกระทบ เชื่อกันว่าสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนเป็นวัสดุพื้นผิวที่มืด ความร้อนจากดวงอาทิตย์ขับไล่สารประกอบระเหยออกไป เหลือไว้เพียงสารอินทรีย์สายยาวหนักที่มีแนวโน้มที่จะมืดมาก เช่น น้ำมันดินหรือน้ำมันดิบ ความมืดของพื้นผิวดาวหางทำให้พวกมันสามารถดูดซับความร้อนที่จำเป็นในการขับก๊าซออกมาได้
เชื่อกันว่าดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกประมาณร้อยละ 6 เป็นนิวเคลียสที่ดับแล้วของดาวหาง (ดู ดาวหางที่ดับแล้ว ) ซึ่งไม่เกิดการปล่อยก๊าซอีกต่อไป[ 87 ]ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกสองดวงที่มีค่าอัลเบโดต่ำเช่นนี้ ได้แก่14827 Hypnosและ3552 Don Quixote
การค้นพบและการสำรวจ
ภารกิจแรกที่ค่อนข้างใกล้กับนิวเคลียสของดาวหางคือยานสำรวจอวกาศGiotto [ 88 ]นี่เป็นครั้งแรกที่มีการถ่ายภาพนิวเคลียสในระยะใกล้เช่นนี้ โดยเข้าใกล้ที่สุดที่ 596 กม. [ 88 ] ข้อมูลดังกล่าวเป็นการเปิดเผยครั้ง สำคัญซึ่งแสดงให้เห็นเจ็ต พื้นผิวที่มีค่าการสะท้อนแสงต่ำ และสารประกอบอินทรีย์เป็น ครั้งแรก [ 88 ] [ 89 ]
ระหว่างการบินผ่าน ยานจิออตโตถูกอนุภาคชนอย่างน้อย 12,000 ครั้ง รวมถึงเศษชิ้นส่วนขนาด 1 กรัมที่ทำให้การติดต่อสื่อสารกับดาร์มสตัดต์ขาดหายไปชั่วคราว[ 88 ]มีการคำนวณว่าฮัลเลย์ปล่อยวัสดุออกมา 3 ตันต่อวินาที[ 90 ]จากเจ็ต 7 ตัว ทำให้มันสั่นไหวเป็นเวลานาน[ 2 ] นิวเคลียสของ ดาวหางกริกก์-สเกลเลอรัปถูกเยี่ยมชมหลังจากฮัลเลย์ โดยยานจิออตโตเข้าใกล้ที่ระยะ 100–200 กม. [ 88 ]
ผลลัพธ์จาก ยานอวกาศ RosettaและPhilaeแสดงให้เห็นว่านิวเคลียสของ67P/Churyumov–Gerasimenkoไม่มีสนามแม่เหล็ก ซึ่งบ่งชี้ว่าสนามแม่เหล็กอาจไม่ได้มีบทบาทในการก่อตัวของดาวเคราะห์น้อย ในช่วงแรก [ 3 ] [ 4 ]นอกจากนี้สเปกโตรกราฟ ALICEบนRosettaระบุว่าอิเล็กตรอน (ภายในระยะ1 กม. (0.62 ไมล์)เหนือนิวเคลียสของดาวหาง) ที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนด้วยแสงของโมเลกุลน้ำโดยรังสีจากดวงอาทิตย์และไม่ใช่โฟตอนจากดวงอาทิตย์อย่างที่เคยคิดกันไว้ก่อนหน้านี้ เป็นสาเหตุของการเสื่อมสภาพของโมเลกุลน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของดาวหางไปยังโคมา[ 5 ] [ 6 ]
 |  |  |  |  |  |
| เทมเพล 1 ดีพ อิมแพ็ค | เทมเพล 1 สตาร์ดัสต์ | บอร์เรลลี่ดีพ สเปซ 1 | ไวลด์ 2 สตาร์ดัสต์ | ฮาร์ทลีย์ 2 ดีพอิมแพ็ค | ซี-จีโรเซตตา |
ดาวหางที่เคยไปเยือนแล้ว ได้แก่:
- ดาวหางฮัลเลย์
- 26P/กริกก์-สเคียลเลอรัป
- เทมเพล 1 (ถูกกระแทกด้วยอุปกรณ์กระแทกเช่นกัน)
- 19P/บอร์เรลลี่
- 81P/ไวลด์
- 103P/ฮาร์ทลีย์
- C/2013 A1 (สปริงข้างผนัง) – การเผชิญหน้าโดยไม่คาดคิดกับยานอวกาศจากดาวอังคาร
- 67P/ชูริมอฟ–เกราซิเมนโก (ลงจอดด้วย)
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- แกนกลางของดาวหางฮัลเลย์ (15×8×8 กม.)
- แกนกลางของดาวหางไวลด์ 2 (5.5×4.0×3.3 กม.)
- วารสารดาวหางนานาชาติรายไตรมาส: ดาวหางแยกวง
- 67/P โดย Rosetta 2 ( ESA )
