По удивительному стечению обстоятельств космический телескоп «Хаббл» зафиксировал комету в момент ее распада. Вероятность того, что такое событие произойдет именно в нужный момент, крайне мала. Результаты исследования были опубликованы в журнале Icarus.
Комета K1, официально известная как C/2025 K1 (ATLAS) — не путать с межзвёздной кометой 3I/ATLAS, — не была объектом наблюдения «Хаббла».
«Иногда самые интересные научные открытия совершаются случайно, — говорит соавтор исследования Джон Нунан, профессор-исследователь на кафедре физики Обернского университета в Алабаме. — Эту комету мы заметили, потому что нашу первоначальную комету было невозможно наблюдать из-за новых технических ограничений, возникших после того, как мы выиграли тендер. Нам пришлось искать новую цель, и как раз в тот момент, когда мы ее обнаружили, она распалась на части, что было практически невозможно».
Неожиданное открытие в данных телескопа «Хаббл»
Нунан не подозревал, что комета распадается на части, пока не просмотрел снимки на следующий день. «Когда я бегло просматривал данные, то увидел, что на снимках четыре кометы, хотя мы предполагали, что будем наблюдать только за одной, — сказал Нунан. — Так что мы поняли, что это нечто действительно особенное».
Команда давно мечтала запечатлеть момент разрушения кометы. Они подавали множество заявок на проведение таких наблюдений с помощью «Хаббла», но выбрать время для наблюдений оказалось крайне сложно, и предыдущие попытки не увенчались успехом.
«Ирония в том, что теперь мы просто изучаем обычную комету, которая распадается прямо у нас на глазах», — сказал главный исследователь Деннис Бодевитс, профессор кафедры физики Обернского университета.
«Кометы — это остатки эпохи формирования Солнечной системы, поэтому они состоят из «старых материалов» — первичных веществ, из которых образовалась наша Солнечная система, — говорит Бодевитс. — Но они не первозданные — они нагревались, подвергались воздействию солнечного излучения и космических лучей». Итак, изучая состав кометы, мы всегда задаемся вопросом: «Является ли это свойство изначальным или оно появилось в результате эволюции?» Вскрывая комету, можно увидеть древний материал, который не подвергался обработке.
«Хаббл» запечатлел, как комета K1 распадается на части
«Хаббл» зафиксировал, как K1 распалась как минимум на четыре отдельных фрагмента, каждый из которых окружен собственной комой — облаком газа и пыли, формирующимся вокруг ледяного ядра кометы. «Хаббл» четко различил эти фрагменты, в то время как наземные телескопы могли обнаружить их только как тусклые, едва различимые точки света.
Снимки были сделаны примерно через месяц после максимального сближения кометы с Солнцем, известного как перигелий. В этот момент K1 находилась внутри орбиты Меркурия, то есть примерно на трети расстояния между Землей и Солнцем. В этот момент кометы испытывают самое сильное тепловое воздействие и напряжение. Многие долгопериодические кометы, в том числе K1, начинают разрушаться вскоре после прохождения этой фазы.
Время распада и отслеживание фрагментов
До того как начать распадаться, K1, вероятно, была немного крупнее обычной кометы и достигала в диаметре около 8 километров. По оценкам исследователей, распад начался примерно за восемь дней до того, как комету зафиксировал «Хаббл». Телескоп сделал три 20-секундных снимка, сделанных с 8 по 10 ноября 2025 года. За это короткое время один из более мелких фрагментов также распался на части.
Благодаря высокому разрешению «Хаббла» ученые смогли проследить путь фрагментов до их первоначального состояния в виде единого объекта. Это позволило им восстановить последовательность событий. Однако в ходе анализа возникла неожиданная загадка. Почему между распадом кометы и яркими вспышками, которые позже были видны с Земли, прошла задержка? Если комета обнажила свежий лед, почему она не стала ярче сразу?
Новая загадка, связанная с яркостью комет
Команда исследователей выдвинула несколько возможных объяснений. Яркость кометы во многом обусловлена солнечным светом, отражающимся от частиц пыли. Когда комета распадается на части, обнажается чистый лед, а не пыль. Возможно, сначала формируется сухой слой пыли, который затем сдувается. По другой версии, тепло проникает под поверхность, создает давление и в конечном итоге выбрасывает в космос оболочку из пыли.
«Никогда прежде «Хаббл» не ловил фрагменты кометы так близко к моменту их распада. Обычно это происходит через несколько недель или месяц. А в этот раз мы смогли увидеть их всего через несколько дней, — сказал Нунан. — Это говорит нам о том, что на поверхности кометы происходят очень важные физические процессы». Возможно, мы наблюдаем процесс формирования значительного слоя пыли, который затем может быть выброшен газом.
Странная Химия и понимание Будущего
Исследовательская группа планирует продолжить анализ газов, выделяемых кометой. Предварительные наблюдения с помощью наземных телескопов показали, что K1 имеет необычный химический состав: содержание углерода в ней значительно ниже, чем в большинстве комет. Ожидается, что дополнительные данные, полученные с помощью инструментов STIS (спектрограф космического телескопа) и COS (спектрограф космических источников) на борту «Хаббла», позволят лучше понять состав кометы и то, что она может рассказать о происхождении Солнечной системы.
Комета, которая не вернётся
Сейчас K1 представляет собой скопление фрагментов, расположенное примерно в 400 миллионах километров от Земли. Оно находится в созвездии Рыб и удаляется от Солнца, скорее всего, уже никогда не вернувшись во внутреннюю часть Солнечной системы.
Космический телескоп «Хаббл» работает уже более 30 лет и продолжает делать важные открытия, расширяющие наши представления о Вселенной. Это совместный проект НАСА и ЕКА (Европейского космического агентства). За миссию отвечает Центр космических полётов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, при поддержке компании Lockheed Martin Space в Денвере. Научными исследованиями занимается Научный институт космического телескопа в Балтиморе, который входит в Ассоциацию университетов по исследованию астрономии.
Подписывайтесь, чтобы узнавать новое о науке каждую неделю!