Комета зробила піт-стоп біля астероїдів Юпітера

Пройшовши кілька мільярдів кілометрів у напрямку до Сонця, заблукалий молодий кометоподібний об’єкт, що обертається серед гігантських планет, по дорозі знайшов тимчасове місце для парковки. Об′єкт поселився поруч із сім′єю захоплених стародавніх астероїдів, званих троянцями, які обертаються навколо Сонця поряд з Юпітером.

Це перший випадок, коли кометоподібний об′єкт був помічений поблизу популяції троянців, розповідають в НАСА.

Несподіваний відвідувач належить до класу крижаних тіл, виявлених у космосі між Юпітером і Нептуном. Вони називаються "кентаврами", і вони вперше активізуються при нагріванні, наближаючись до Сонця, і динамічно стають все більш кометоподібними.

Знімки у видимому світлі, зроблені за допомогою космічного телескопа "Хаббл", показують, що бродячий об′єкт демонструє ознаки кометної активності, такі як хвіст, виділення газу у вигляді струменів та кому, що огортає його, з пилу й газу. Більш ранні спостереження з космічного телескопа Спітцера дали підказки щодо складу кометоподібного об′єкта та газів, що призводять до його активності.

"Тільки Хаббл міг виявити такі кометоподібні особливості настільки далеко з такою високою детальністю, і на зображеннях чітко видні ці особливості, такі як широкий хвіст завдовжки приблизно 640 000 кілометрів і особливості у високій роздільній здатності біля ядра, спричинені комою та струменями", - сказав провідний дослідник "Хаббла" Брайс Болін з Калтех в Пасадені, штат Каліфорнія.

Описуючи захоплення кентавра як рідкісну подію, Болін додав: "Відвідувач повинен був вийти на орбіту Юпітера по правильній траєкторії, щоб мати такого типу конфігурацію, яка надає йому видимість поділу своєї орбіти з планетою. Ми розслідуємо, як він був захоплений Юпітером і опинився серед троянців. Але ми думаємо, що це могло бути пов′язано з тим, що він дещо зблизька наштовхнувся на Юпітер".

Стаття команди з′явилася у випуску "The Astronomical Journal" від 11 лютого 2021 року.

Комп’ютерне моделювання дослідницької групи показує, що крижаний об’єкт, званий P/2019 LD2 (LD2), ймовірно, наблизився до Юпітера близько двох років тому. Потім планета гравітаційно виставила свавільного відвідувача до групи астероїдів-троянців в локації, суборбітальній з Юпітером.

Ланцюжкова бригада

Кочовий об′єкт був виявлений на початку червня 2019 року телескопами Системи останнього оповіщення про зіткнення астероїдів із Землею (ATLAS) Гавайського університету, розташованих на згаслих вулканах - один на Мауна-Кеа і один на Халеакала. Японський астроном-аматор Сейічі Йосіда повідомив команду Хаббла про можливу кометну активність. Потім астрономи відсканували архівні дані з Установки транзитних об′єктів Цвікі -- широкомасштабного опитування, проведеного в обсерваторії Паломар в Каліфорнії, -- і зрозуміли, що об′єкт був явно активним на знімках з квітня 2019 року.

Вони прослідили за спостереженнями з обсерваторії Апачі-Пойнт у Нью-Мексико, які також натякали на цю діяльність. Команда спостерігала за кометою за допомогою Спітцера за кілька днів до виходу обсерваторії на пенсію в січні 2020 року та виявила газ та пил навколо ядра комети. Ці спостереження переконали команду скористатися Хабблом, щоб придивитися уважніше. За допомогою гострого зору Хаббла дослідники визначили хвіст, структуру коми та розмір частинок пилу, а також швидкість їх викидання. Ці зображення допомогли їм підтвердити, що ці особливості пов’язані з відносно новою кометоподібною активністю.

Новини за подібною темою:

		Зовнішня Сонячна система може складатися ще з одного пояса малих об’єктів
		Астрофізики побудували модель, яка пояснює швидке формування планет
		Верхня атмосфера Юпітера здивувала астрономів

Хоча LD2 має дивовижну локацію, Болін задається питанням, чи не може цей піт-стоп бути звичайним відходом для деяких комет, прив′язаних до Сонця. "Це може бути частиною шляху від нашої Сонячної системи через троянці Юпітера до внутрішньої Сонячної системи", - сказав він.

Несподіваний гість, ймовірно, не затримається серед астероїдів дуже довго. Комп’ютерне моделювання показує, що приблизно через два роки його чекає ще одна близька зустріч з Юпітером. Величезна планета штурхне комету із системи, і вона продовжить свій шлях до внутрішньої Сонячної системи.

"Круто те, що насправді ви ловите Юпітер на тому, що він кидає цей об′єкт навкруг, змінює його орбітальну поведінку і виводить його у внутрішню систему", - сказала член команди Кері Ліссе з Лабораторії прикладної фізики (APL) Університету Джона Хопкінса у Лорелі, штат Меріленд. "Юпітер контролює, що відбувається з кометами, коли вони потрапляють у внутрішню систему, змінюючи їхні орбіти".

Крижаний порушник, швидше за все, один із останніх членів так званої "ланцюжкової бригади" комет, вигнаних зі свого холодного дому в поясі Койпера, які потрапили в регіон гігантської планети завдяки взаємодії з іншим об′єктом пояса Койпера. Розташований за орбітою Нептуна, пояс Койпера -- притулок крижаних залишків від побудови наших планет 4,6 мільярда років тому, який містить мільйони об′єктів, і іноді ці об′єкти мають близькі промахи або зіткнення, що різко змінє їх орбіти з поясу Койпера всередину до регіону гігантської планети.

Ланцюжкова бригада крижаних реліквій витримує вибоїстну їзду під час подорожі до Сонця. Вони гравітаційно відскакують від однієї зовнішньої планети до наступної у грі небесного пінболу, перш ніж дійти до внутрішньої Сонячної системи, зігріваючись у міру наближення до Сонця. Дослідники кажуть, що об’єкти проводять 5 мільйонів років, або й більше часу навколо планет-гігантів, гравітаційно притягуючись до них, потім переходять у внутрішню систему, де ми живемо.

"Зі внутрішньої системи, "короткоперіодичні" комети розпадаються приблизно раз на століття", - пояснила Ліссе. "Тому, для збереження кількості місцевих комет, які ми спостерігаємо сьогодні, ми вважаємо, що ланцюжкова бригада повинна доставляти нову короткоперіодичну комету раз на 100 років".

Рання квіточка

Спостереження за активністю газовиходу з комети, яка знаходиться на відстані 748 мільйонів кілометрів від Сонця (де інтенсивність сонячного світла 1/25 від того, як на Землі) здивувало дослідників. "Ми були заінтриговані побачити, що комета щойно почала ставати активною вперше настільки далеко від Сонця на відстанях, де водяний лід ледве починає сублімуватися", - сказав Болін.

Вода залишається замороженою на кометі, поки вона не досягне відстані приблизно 320 мільйонів кілометрів від Сонця, де тепло від сонячного світла перетворює водяний лід на газ, що виходить з ядра у вигляді струменів. Таким чином, активність сигналізує про те, що хвіст може бути не з води. Фактично, спостереження Спітцера вказували на наявність газів оксиду вуглецю та діоксиду вуглецю, які могли б спричинити створення хвоста та струменів, що спостерігаються на кометі, яка обертається навколо Юпітера. Цим летючим речовинам не потрібно багато сонячного світла, щоб нагріти їх у замерзлій формі і перетворити на газ.

Як тільки комета буде викинута з орбіти Юпітера і продовжить свою подорож, вона може знову зустрітися з гігантською планетою. "Короткоперіодні комети, такі як LD2, зустрічають свою долю, будучи кинутими до Сонця і повністю розпадаються, потрапляючи на планету або знову опиняючись занадто близько до Юпітера і викидаються із Сонячної системи, що є звичайною долею", - сказала Ліссе. "Моделювання показує, що приблизно через 500 000 років існує 90% ймовірності того, що цей об’єкт буде викинутий із Сонячної системи і стане міжзоряною кометою".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Юпітер
• Сонячна система
• комета