Коме́та Чурю́мова — Герасиме́нко (постійне позначення — 67P) — короткоперіодична комета з періодом обертання 6,6 року. Перша комета, яку супроводжував космічний апарат (із серпня 2014 року, «Розетта») і перша, на яку здійснив посадку спусковий апарат (12 листопада 2014 року, «Філи»). У результаті космічних досліджень, зокрема, виявлено неправильну форму ядра комети, відзнято деталі поверхні, а також уперше для комет знайдено молекулярний азот і деякі органічні сполуки, зокрема гліцин.
У 2021 році комета має наблизитися до Землі на найменшу відстань — 0,418 а. о., очікується, що в листопаді — грудні 2021 року комета досягне максимальної величини 8m й спостерігатиметься вранці у листопаді, вранці й серед ночі в грудні у північній півкулі.
Загальний опис Ядро комети має розмір 3 × 5 км і обертається навколо осі за 12,40 год (до проходження перигелію 2009 року було 12,76 год). Оскільки орбіти таких, як ця, комет контролюються силою тяжіння Юпітера, їх ще називають «кометами родини Юпітера». Ці комети, як вважають, походять із поясу Койпера. Як і в інших комет, ядро майже таке ж чорне, як вугілля: його поверхня відбиває лише 6 % світла. Разом із деякими спектральними даними це вказує на значний вміст у поверхневому шарі високомолекулярних органічних сполук. Як і в більшості комет, активність нерівномірно розподілена поверхнею ядра, і під час спостережень 67P протягом 2009 року були визначені принаймні три виразні активні області. Навіть на піку активності приблизно через місяць після перигелію комета була не надто яскрава, з типовою візуальною величиною приблизно 12, що означає, що побачити комету з Землі можна лише в телескоп. Комета 67P класифікується як запилена, з відношенням вивільненого пилу до газу приблизно 2:1 за об'ємом і 4:1 за масою. Пік викиду пилу в березні 2002 оцінювався приблизно в 60 кг на секунду, хоча в 1982/83 роках пилопродуктивність оцінена у 220 кг/с. Маса ядра комети — 1,0 ± 0,1×1013 кг, об'єм — 25 км3, густина — 0,4 г/см3 (за іншими даними — 533 ± 6 кг/м3). Прискорення сили тяжіння на поверхні комети Чурюмова — Герасименко оцінено в 10−3 м/с2, або приблизно земного. Магнітне поле в комети відсутнє.
Відкриття Комету було відкрито 23 жовтня 1969 року Климом Чурюмовим у Києві в результаті вивчення фотопластинок комети 32P/Комас Сола, знятих Світланою Герасименко в Алма-Атинській обсерваторії у вересні того ж року. Перший знімок, на якому видно комету, датований 20 вересня 1969 року. Біля краю фотознімка було виявлено ще одну комету, проте спочатку вона розглядалась як фрагмент комети Комас Сола. Після вивчення наступних фотознімків було з'ясовано, що цей об'єкт рухався іншою траєкторією й, отже, є самостійною кометою.
Дослідження комети: місія «Розетта»
2 березня 2004 року Європейським космічним агентством був запущений космічний апарат «Розетта» () для дослідження комети Чурюмова — Герасименко.
6 серпня 2014 року зонд «Розетта» вийшов на орбіту комети Чурюмова — Герасименко. «Розетта» стала першим космічним апаратом, який зумів вийти на орбіту комети — раніше зонди отримували дані про комети, наближаючись до них лише на короткий час і на великій швидкості. Для виходу на орбіту комети двигуни зонда коректували його траєкторію руху протягом шести з половиною хвилин. Через 22 хвилини після завершення маневру інженери ЄКА отримали відомості про те, що «Розетті» вдалося успішно зблизитися з кометою.
14 липня 2014 року інструмент OSIRIS на апараті «Розетта» сфотографував комету з відстані 12 тис. км. Виявилось, що ядро комети складається з двох розділених перешийком частин, які, як сказав менеджер проекту OSIRIS Карстен Гютлер, «дещо нагадують гумову качечку з тілом і головою».
Дослідження поверхні ядра комети здійснені впродовж серпня 2014 року за допомогою ультрафіолетового спектрографа НАСА «Еліс» на борту «Розетти». Вони виявили, що ядро є незвично темним на ультрафіолетових довжинах хвиль і що на ньому — принаймні до вересня — не видно великих оголень льоду. Також у кометній атмосфері вже були виявлені як водень, так і кисеньRosetta-Alice spectrograph obtains first far ultraviolet spectra of a cometary surface — ScienceDaily .
12 листопада 2014 року зонд спрямував на поверхню ядра комети спускний апарат «Філи» для вивчення хімічного складу небесного тіла. Приземлення на поверхню комети відбулося о 17:34 за київським часом, але через велику відстань між Землею та кометою сигнал про приземлення надійшов лише о 18:03, через 29 хвилин. Закріпитися на поверхні з першого разу не вдалося, і лише після двох відскоків «Філи» зупинився остаточно. Це сталося в невідомому місці, надто затіненому для отримання достатньої кількості сонячної енергії. Але завдяки зарядженим акумуляторам апарат пропрацював ще 55 годин.
Упродовж 12—15 листопада апарат «Філи» виконав усі заплановані дослідні роботи з використанням усіх наявних на борту інструментів. Так, за допомогою бура було отримано і проаналізовано зразок ґрунту. Також отримано дані про температуру і внутрішню структуру комети. Крім того, вдалося зробити знімки місцевості. Усі отримані дані було передано на Землю. Однак після вичерпання запасів енергії апарат перейшов у режим сну, а зв'язок із ним припинився.
Аналіз водяної пари, яку викидає комета, показав, що ізотопний склад цієї пари сильно відрізняється від складу земної води: у ній значно більше атомів дейтерію. На Землі в кожних 10 тисячах молекул води можна знайти три атоми дейтерію. На кометі Чурюмова — Герасименко «важкої води» в понад три рази більшеK. Altwegg, H. Balsiger, A. Bar-Nun, J. J. Berthelier, A. Bieler, P. Bochsler, C. Briois, U. Calmonte, M. Combi, J. De Keyser, P. Eberhardt, B. Fiethe, S. Fuselier, S. Gasc, T. I. Gombosi, K. C. Hansen, M. Hassig, A. Jackel, E. Kopp, A. Korth, L. LeRoy, U. Mall, B. Marty, O. Mousis, E. Neefs, T. Owen, H. Reme, M. Rubin, T. Semon, C.-Y. Tzou, H. Waite, P. Wurz 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter family comet with a high D/H ratio . Science, 2014; 347 (6220): 1261952. Дані «Розетти»: комети навряд чи принесли воду на Землю // BBC Україна .
Міжнародна команда вчених виявила, що атмосфера комети, або кома, значно менш однорідна, ніж очікувалося. Виділення речовини з ядра комети істотно змінюється з часом. Ще більш дивно те, що склад коми також істотно змінюється. Хоча, як відомо, комети складаються в основному з водяного льоду й сигнал H2O, загалом, є найсильнішим, але кома, принаймні цієї комети іноді, над слабо освітленою поверхнею, містить значно більше монооксиду вуглецю CO й діоксиду вуглецю CO2. Можливо, це є наслідком неоднорідності ядра комети й того, що при його обертанні під промені Сонця потрапляють різні його частини. Ця неоднорідність разом зі своєрідною формою ядра може свідчити про його формування з окремих малих тіл, утворених у дуже різних регіонах Сонячної системиComet's coma composition varies significantly over time // Rosetta blog, European Space Agency, 22.01.2015.
За наземними спостереженнями в комі комети не видно швидких змін, але з дистанції 200 кілометрів їх вдалося виявити. Ще більш дивно, що зміни відбуваються і в складі коми. Є досить чітке розходження між складом «літньої» й «зимової» атмосфер: у першій переважає вода, в останній — діоксид вуглецю. Оскільки ядро комети дуже мале (4 км), літня зона перебуває на відстані лише близько кілометра від зимової. Також вдалося на місці подій спостерігати, як гази, що виходять із комети, стають електрично зарядженими в сонячному промінні, а потім здуваються сонячним вітромM. Hassig, K. Altwegg, H. Balsiger, A. Bar-Nun, J. J. Berthelier, A. Bieler, P. Bochsler, C. Briois, U. Calmonte, M. Combi, J. De Keyser, P. Eberhardt, B. Fiethe, S. A. Fuselier, M. Galand, S. Gasc, T. I. Gombosi, K. C. Hansen, A. Jackel, H. U. Keller, E. Kopp, A. Korth, E. Kuhrt, L. Le Roy, U. Mall, B. Marty, O. Mousis, E. Neefs, T. Owen, H. Reme, M. Rubin, T. Semon, C. Tornow, C.- Y. Tzou, J. H. Waite, P. Wurz Time variability and heterogeneity in the coma of 67P/Churyumov-Gerasimenko . Science, 2015; 347 (6220). Gas variations are suggestive of seasons on comet Churyumov-Gerasimenko // sciencedaily.com, 22.01.2015.
Було підраховано, що комета Чурюмова — Герасименко в серпні 2014 року виділяла у вигляді пари 1,2 літра води щосекунди, а в період з червня по серпень виділення води зросло приблизно в десять разів. Також комета вивергає більше газу з певних місцях і в певний час її дня. Значна частина дегазації відбувалася із червня по вересень 2014 в області «шиї» в другій половині дняS. Gulkis, M. Allen, P. von Allmen, G. Beaudin, N. Biver, D. Bockelee-Morvan, M. Choukroun, J. Crovisier, B. J. R. Davidsson, P. Encrenaz, T. Encrenaz, M. Frerking, P. Hartogh, M. Hofstadter, W.-H. Ip, M. Janssen, C. Jarchow, S. Keihm, S. Lee, E. Lellouch, C. Leyrat, L. Rezac, F. P. Schloerb, T. Spilker Subsurface properties and early activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science, 2015; 347 (6220). .
Через мізерну силу тяжіння викинуті кометою газ і пил вільно розлітаються в просторі. Але масивніші частинки здатні кинути виклик тиску сонячного випромінювання й можуть вийти на орбіту навколо ядра комети. Камера «Осіріс» відзняла багато таких частинок; їхній розмір лежить у межах від 4 см до 2 м (оцінки, зроблені за яскравістю).
На підставі останніх досліджень комет команда вчених очікувала побачити ознаки кількох складних молекул, таких як спирти, карбонові кислоти й азотовмісні аміни. Проте дані з VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer, спектрометр у видимій та інфрачервоній тепловій області) вказують, що на поверхні комети переважають простіші вуглеводніF. Capaccioni, A. Coradini, G. Filacchione, S. Erard, G. Arnold, P. Drossart, M. C. De Sanctis, D. Bockelee-Morvan, M. T. Capria, F. Tosi, C. Leyrat, B. Schmitt, E. Quirico, P. Cerroni, V. Mennella, A. Raponi, M. Ciarniello, T. McCord, L. Moroz, E. Palomba, E. Ammannito, M. A. Barucci, G. Bellucci, J. Benkhoff, J. P. Bibring, A. Blanco, M. Blecka, R. Carlson, U. Carsenty, L. Colangeli, M. Combes, M. Combi, J. Crovisier, T. Encrenaz, C. Federico, U. Fink, S. Fonti, W. H. Ip, P. Irwin, R. Jaumann, E. Kuehrt, Y. Langevin, G. Magni, S. Mottola, V. Orofino, P. Palumbo, G. Piccioni, U. Schade, F. Taylor, D. Tiphene, G. P. Tozzi, P. Beck, N. Biver, L. Bonal, J.- P. Combe, D. Despan, E. Flamini, S. Fornasier, A. Frigeri, D. Grassi, M. Gudipati, A. Longobardo, K. Markus, F. Merlin, R. Orosei, G. Rinaldi, K. Stephan, M. Cartacci, A. Cicchetti, S. Giuppi, Y. Hello, F. Henry, S. Jacquinod, R. Noschese, G. Peter, R. Politi, J. M. Reess, A. Semery The organic-rich surface of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko as seen by VIRTIS/Rosetta . Science, 2015; 347 (6220). .
За допомогою RPC-ICA (інструменту на борту космічного корабля «Розетта») вдалося на ранніх стадіях спостерігати процес утворення магнітосфери навколо комети 67P Чурюмова — Герасименко, коли вона наближалася до Сонця й починала взаємодіяти із сонячним вітром. Поступово комета стає теплішою, леткі речовини (в основному вода) випаровуються з поверхні й утворюють атмосферу навколо комети. Ультрафіолетове випромінювання Сонця й зіткнення із сонячним вітром іонізують деяку частину атмосфери комети. Новостворені іони відчувають вплив електричних і магнітних полів сонячного вітру й можуть бути розігнані до високих швидкостей. Коли комета досить близько до Сонця, її атмосфера стає настільки щільною й іонізованою, що вона набуває електропровідності. При цьому атмосфера починає чинити опір сонячному вітру й народжується магнітосфера комети — ділянка навколо комети, яка захищена від сонячного вітруH. Nilsson, G. Stenberg Wieser, E. Behar, C. S. Wedlund, H. Gunell, M. Yamauchi, R. Lundin, S. Barabash, M. Wieser, C. Carr, E. Cupido, J. L. Burch, A. Fedorov, J.-A. Sauvaud, H. Koskinen, E. Kallio, J.-P. Lebreton, A. Eriksson, N. Edberg, R. Goldstein, P. Henri, C. Koenders, P. Mokashi, Z. Nemeth, I. Richter, K. Szego, M. Volwerk, C Vallat, M. Rubin. Birth of a comet magnetosphere: A spring of water ions. Science, 2015; 347 (6220). .