Кометы обычно прилетают из дальних уголков космоса. Однако астрономы обнаружили их в поясе астероидов. Почему они там находятся?
Что вы ожидаете найти в поясе астероидов между Марсом и Юпитером? Неудивительно, что правильным ответом будет астероиды - миллионы кусочков скалистых обломков. Но недавно астрономы обнаружили несколько странных объектов, которые, похоже, неуместно прячутся среди обломков: кометы.
Теперь, как сообщается на прошлой неделе в исследовании, опубликованном в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, исследование, посвященное поиску этих неудачников, возможно, обнаружило еще одну ледяную особь, выбрасывающую в космос свою собственную материю.
Ученые определили предполагаемую комету с помощью широкоугольной камеры телескопа имени Исаака Ньютона на канарском острове Ла-Пальма. В течение трех периодов наблюдений с 2018 по 2020 год они проследили за 534 различными астероидами, ища признаки комы кометы - ее эфемерной газовой оболочки - или хвоста, образованного пылью в коме под воздействием солнечного излучения.
Обычно кометы состоят из ядра, твердого ядра, состоящего из различных видов льда и пыли. Когда комета приближается к Солнцу, ее наиболее летучие льды испаряются, образуя кому и два типа хвостов.
Считается, что кометы возникли на окраинах Солнечной системы и за ее пределами. В отличие от своих морозных родственников, которые часто задерживаются в холодной внешней части нашей звездной системы, поясе астероидов или главном поясе, кометы придерживаются более теплого края внутренней части Солнечной системы. Эти кометы также древние, как и соседние астероиды, что делает их замороженную материю загадочной.
"Нам нужно суметь объяснить, как их лед сохранился так долго, - говорит Леа Фереллек, аспирант астрономического факультета Эдинбургского университета и автор исследования.
Решение этой проблемы поможет объяснить не только планетарное разнообразие и расположение Солнечной системы, но и один из самых больших вопросов в астрономии: Откуда взялась вода на Земле?
Астрономы подозревают, что по крайней мере часть воды на Земле появилась в результате бомбардировки кометами, прилетающими издалека. Однако роботизированные разведывательные миссии и наблюдения на расстоянии показали, что химические отпечатки их воды часто не совпадают с земными. Объектам из пояса астероидов также легче врезаться в нашу планету.
Это означает, что такие объекты, как кометы главного пояса, могут "быть источником земной воды", - сказал Колин Снодграсс, астроном из Эдинбургского университета и соавтор исследования.
Как и в других кометах, льды комет главного пояса испаряются и образуют кому, проносясь мимо Солнца. Но причудливым образом они вращаются в поясе астероидов - кладбище обломков, которые не сформировались в планеты.
Первая комета главного пояса была открыта в 1996 году, но "всегда можно объяснить одну странность", - сказал доктор Снодграсс, предположив, что пояс мог захватить проскакивающую комету. Однако с тех пор было обнаружено восемь других комет. Около 20 других объектов в поясе, сбрасывающих массу - возможно, из-за периодического испарения льда, похожего на кометный, дикого вращения или недавних столкновений с астероидами - считаются кандидатами в кометы.
Исследователи, надеясь обнаружить больше "отступников" в главном поясе, нашли только одного нового кандидата: 2001 NL19.
"Это единственная комета, у которой, похоже, есть что-то особенное, - сказала г-жа Фереллек, описывая слабый хвост объекта, удаляющийся от Солнца. Он мог родиться в результате испарения льда, что делает объект кометным". Необходимо будет провести дополнительные наблюдения, когда объект вновь приблизится к Солнцу, и тогда кома или хвост, скорее всего, появятся.
Независимо от того, как будет классифицирован 2001 NL19, количество подтвержденных комет главного пояса говорит о том, что "эти объекты родом из пояса астероидов", - сказал доктор Снодграсс. Их происхождение остается туманным, хотя некоторые идеи уже выдвигались.
Возможно, кометы главного пояса, как и их более далекие обычные собратья, сформировались вдали от Солнца в хаотичные ранние дни существования Солнечной системы, но вместо того, чтобы оставаться удаленными, они были столкнуты гравитацией других объектов и попали в то, что сейчас является поясом астероидов. Через миллиарды лет любой сохранившийся первобытный лед будет погребен глубоко под их каменистой поверхностью. Если в них врежется еще один астероид, часть этого льда будет извлечена, подвергнув его воздействию палящего звездного света.
Если отбросить неопределенности, ясно одно: существование этих астероидно-кометных шаров усложняет стремление поместить природные явления в аккуратные маленькие коробочки.
Я всегда говорю: "Все есть комета", - сказал Кацпер Вержчос, астроном из Лунной и планетарной лаборатории Аризонского университета, который не принимал участия в исследовании. "Если бы вы поднесли мой диван достаточно близко к Солнцу, он бы начал плавиться и впал в кому".