Naukowcy opracowują metodologię obliczania stosunku pyłu i gazu w śpiączce i ogonach komet. Pozwoli to lepiej poznać historię układu słonecznego i jego rozwój. Opowiada również o procesach, które uczestniczyły w różnych etapach uniwersalnej ewolucji.
Jednym z podstawowych problemów współczesnej astrofizyki jest ocena odbicia cząstek pyłu kosmicznego i ich zdolności do rozpraszania światła gwiazd. W tym celu naukowcy wykorzystują właściwości optyczne cząstek pyłu w śpiączce i ogonach komet. Opracowana metodologia opiera się na efekcie Umova - odwrotnej korelacji między współczynnikiem odbicia ciała a stopniem polaryzacji liniowej rozproszonego przez niego światła. Im jaśniejszy obiekt, tym niższa jego polaryzacja. Ten stosunek został po raz pierwszy sformułowany w 1905 r. Przez rosyjskiego fizyka Nikołaja Umowa.
Kometa 17P / Holmes, widziana w Kosmicznym Teleskopie Hubble'a
Efekt Umowa był wcześniej badany tylko dla powierzchni, takich jak księżycowy regolit lub asteroidy. Wyjaśnienie podane w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku wykluczało zastosowanie do poszczególnych cząstek pyłu, które tworzą regolit. Zespół uznał jednak, że efekt Umowa jest niemal w równym stopniu stosowany zarówno do pojedynczych cząstek, jak i ogólnie do powierzchni.
Wcześniej naukowcy doszli do wniosku, że efekt Umowa utrzymuje się w jednolitej, rozdzielonej chmurze kosmicznego pyłu. Sugerowano, że ten efekt fizyczny może być również zastosowany do chmur charakterystycznych dla śpiączki i ogonów komet, reprezentowanych przez dwa rodzaje cząstek pyłu. Oczekuje się również, że efekt Umowa będzie obserwowany w trójskładnikowych obłokach kosmicznego pyłu, charakterystycznych dla dysków protoplanetarnych. Badając stopień polaryzacji liniowej uzyskanej przez światło słoneczne, gdy jest ono rozproszone przez cząstki pyłu kometarnego, naukowcy są w stanie zapewnić wiarygodne oszacowanie albedo cząstek (współczynnik odbicia). Ta cecha jest ważna dla wyprowadzenia całkowitego pyłu przemieszczonego z komety. Ten ostatni parametr pozwala ulepszyć istniejące metody szacowania stosunku objętości pyłu do gazu w grudach komety. Jest to jedna z najważniejszych cech ewolucji komety, zdolna wskazać miejsce w układzie słonecznym, w którym powstała kometa.
Znacznie trudniej jest określić ilość pyłu w komecie niż gazu. Podczas pomiaru światła słonecznego odbijanego przez śpiączkę konieczne jest zrozumienie ilości cząstek pyłu przyczyniających się do rozpraszania. Ale różne cząstki różnią się zachowaniem, a różnica w odbijalności ciemnych i jasnych cząstek w kometach może przekraczać 10 razy. Podobny problem pojawia się w innych obszarach astrofizycznych, takich jak szacunki objętości materii w dyskach protoplanetarnych wokół obcych gwiazd.
W przyszłości jest jeszcze wiele do odkrycia. Osiągnięcie przełomu będzie wymagało współpracy między grupami astrofizyków z całego świata. Metodologia analizy oparta na efekcie Umowa pomoże zrozumieć powstawanie i ewolucję innych systemów planetarnych, a także układu słonecznego.
