Вычислительная модель и лабораторные тесты объяснили, почему Фаэтон периодически светлеет по мере приближения к Солнцу. Ученые также выяснили, что извергается из астероида.
Новое исследование подтверждает, что мы думаем о космических телах слишком упрощенно. Некоторые астероиды могут быть по совместительству кометами (или кометами-астероидами).
Кометы - это тела, состоящие в основном из льда, покрытого пылью и обломками горных пород. По мере приближения к Солнцу лед нагревается. Водяной пар выбрасывает пыль и камни, а газ, выходящий с поверхности небесного тела, образует яркий хвост, который может простираться на миллионы километров.
Астероиды - это тела, состоящие в основном из горных пород. Из них ничего не должно вырываться. И уж точно не таким зрелищным образом, как в случае с кометами.
«Это очень странный объект»
Однако есть исключения. В 1983 году был открыт астероид Фаэтон. Его диаметр составляет около 5,8 километра. Регулярно он пересекает орбиты Марса, Земли, Венеры и Меркурия. У него также есть необычная для астероида особенность - он становится светлее по мере приближения к Солнцу.
Наблюдения с помощью зондов STEREO выявили наличие пылевого хвоста, сопровождающего астероид. По этой причине Фаэтон называют «каменной кометой». Однако из-за чего образуется хвост, пока неизвестно.
Фаэтон - странный объект, который становится активным около Солнца. Мы знаем, что именно астероид порождает метеорный поток Геминиды. Но мы также знаем, что на нем мало льда или совсем нет, - объясняет Джозеф Мазьеро из Калифорнийского технологического института.
Что может испариться из «кометы без льда»
Исследователей заинтриговала идея, что из Фаэтона может вырываться что-то, кроме водяного пара и газов.
Нам было любопытно, может ли большое количество натрия в астероидах быть причиной активности Фаэтона, - говорит Мазиеро.
Эта идея возникла в результате наблюдений за метеорами из группы Геминид, которые сгорают в атмосфере Земли каждый год. Цвет оставленного ими следа позволяет определить их состав, так как нагретые атомы излучают свет с характерным спектром. Натрий светится желтым (это можно увидеть, если бросить крупицу поваренной соли в огонь).
В спектре падающих в атмосферу Геминид желтого света недостаточно. Это указывает на то, что в них мало натрия. До сих пор ученых это особо не интересовало. Просто предполагалось, что Геминиды каким-то образом избавились от натрия.
Как Геминиды избавились от натрия
Ученые полагают, что когда Фаэтон приближается к Солнцу, натрий в нем нагревается и испаряется через трещины и щели во внешней коре астероида. Процесс цикличен и непрерывен. Таким образом, кипячение натрия может объяснить сразу две загадки: свечение Фаэтона при его приближении к Солнцу и то, как Геминиды потеряли свой натрий.
Бьорн Давидссон из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) говорит, что это не происходит с применением насилия.
Наши модели предполагают, что достаточно небольшого количества испаряющегося натрия. В этом процессе нет ничего взрывного, это скорее постоянное "шипение", - поясняет он.
Нагревание образцов метеорита подтверждает - натрий выделяется из Фаэтона
Ученые протестировали образцы метеорита Альенде, упавшего в Мексике в 1969 году, в лаборатории JPL. Возможно, метеорит произошел от астероида, похожего на Фаэтон. Он принадлежит к классу метеоритов, называемых углеродными хондритами, которые возникли в ранней Солнечной системе.
Ученые нагрели стружку метеорита до самой высокой температуры, которую испытывает Фаэтон при приближении к Солнцу - около 750 градусов по Цельсию.
Мы смоделировали этот «дневной» эффект нагрева на Фаэтоне, - говорит Ян Лю из JPL, соавтор исследования. - Сравнивая образцы минералов до и после наших лабораторных испытаний, мы обнаружили, что натрий испаряется, а остальные элементы остаются. Это говорит о том, что то же самое могло происходить и на Фаэтоне.
Это исследование является еще одним свидетельством того, что деление малых тел Солнечной системы на астероиды и кометы слишком упрощено. Открытие доказывает, что натрий может объяснить природу активных астероидов при правильных условиях. И это делает весь класс небесных тел между кометами и астероидами более сложным, чем считалось ранее.
Источники: Лаборатория реактивного движения NASA, The Planetary Science Journal
