Комета сделала пит-стоп у астероидов Юпитера

Пройдя несколько миллиардов километров по направлению к Солнцу, заблудившийся молодой кометоподобный объект вращающийся среди гигантских планет, по дороге нашел временное место для парковки. Объект поселился рядом с семьей захваченных древних астероидов, называемых троянцами, которые вращаются вокруг Солнца рядом с Юпитером.

Это первый случай, когда кометоподобный объект был замечен вблизи популяции троянцев, рассказывают в НАСА.

Неожиданный посетитель относится к классу ледяных тел, обнаруженных в космосе между Юпитером и Нептуном. Они называются "кентавры", и они впервые активизируются при нагревании, приближаясь к Солнцу, и динамично становятся все более кометоподобными.

Снимки в видимом свете, сделанные с помощью космического телескопа "Хаббл", показывают, что бродячий объект демонстрирует признаки кометной активности, такие как хвост, выделение газа в виде струй и окутывающую его кому из пыли и газа. Более ранние наблюдения с космического телескопа Спитцера дали подсказки по составу кометоподобного объекта и газам, приводящих к его активности.

"Только Хаббл мог обнаружить такие кометоподобные особенности настолько далеко с такой высокой детальностью, и на изображениях четко видны эти особенности, такие как широкий хвост длиной примерно 640 тысяч километров и особенности в высоком разрешении у ядра, вызванные комоц и струями", - сказал ведущий исследователь "Хаббла" Брайс Болин из Калтех в Пасадене, штат Калифорния.

Описывая захват кентавра как редкое событие, Болин добавил: "Посетитель должен был выйти на орбиту Юпитера по правильной траектории, чтобы иметь такого типа конфигурацию, которая придает ему вид, что он разделяет свою орбиту с планетой. Мы расследуем, как он был захвачен Юпитером и оказался среди троянцев. Но мы думаем, что это могло быть связано с тем, что он несколько изблизи наткнулся на Юпитер".

Статья команды появилась в выпуске "The Astronomical Journal" от 11 февраля 2021 года.

Компьютерное моделирование исследовательской группы показывает, что ледяной объект, называемый P/2019 LD2 (LD2), вероятно, приблизился к Юпитеру около двух лет назад. Затем планета гравитационно выставила произвольного посетителя к группе астероидов-троянцев в локации, суборбитальной с Юпитером.

Цепочечная бригада

Кочевой объект был обнаружен в начале июня 2019 года телескопами Системы последнего оповещения о столкновении астероидов с Землей (ATLAS) Гавайского университета, расположенных на потухших вулканах - один на Мауна-Кеа и один на Халеакала. Японский астроном-любитель Сейичи Ёсида сообщил команде Хаббла о возможной кометной активности. Затем астрономы отсканировали архивные данные с Установки транзитных объектов Цвики -- широкомасштабного опроса, проведенного в обсерватории Паломар в Калифорнии, -- и поняли, что объект был явно активным на снимках с апреля 2019 года.

Они проследили по наблюдениям из обсерватории Апачи-Пойнт в Нью-Мексико, которые также намекали на эту деятельность. Команда наблюдала за кометой с помощью Спитцера за несколько дней до выхода обсерватории на пенсию в январе 2020 года и обнаружила газ и пыль вокруг ядра кометы. Эти наблюдения убедили команду воспользоваться Хабблом, чтобы присмотреться внимательнее. С помощью острого зрения Хаббла исследователи определили хвост, структуру комы и размер частиц пыли, а также скорость их выброса. Эти изображения помогли им подтвердить, что эти особенности связаны с относительно новой кометоподобной активностью.

Хотя LD2 имеет удивительную локацию, Болин задается вопросом, не может ли этот пит-стоп быть обычным уходом для некоторых комет, привязанных к Солнцу. "Это может быть частью пути от нашей Солнечной системы через троянцы Юпитера к внутренней Солнечной системе", - сказал он.

Неожиданный гость, вероятно, не задержится среди астероидов очень долго. Компьютерное моделирование показывает, что примерно через два года его ждет еще одна близкая встреча с Юпитером. Огромная планета пнёт комету из системы, и она продолжит свой путь к внутренней Солнечной системе.

"Круто то, что на самом деле вы ловите Юпитер на том, что он бросает этот объект вокруг, меняет его орбитальное поведение и выводит его во внутреннюю систему", - сказала член команды Кэри Лиссе из Лаборатории прикладной физики (APL) Университета Джона Хопкинса в Лорел, штат Мэриленд. "Юпитер контролирует, что происходит с кометами, когда они попадают во внутреннюю систему, изменяя их орбиты".

Ледяной нарушитель, скорее всего, один из последних членов так называемой "цепочечной бригады" комет, изгнанных из своего холодного дома в поясе Койпера, которые попали в регион гигантской планеты благодаря взаимодействию с другим объектом пояса Койпера. Расположенный за орбитой Нептуна, пояс Койпера -- убежище ледяных остатков от построения наших планет 4,6 миллиарда лет назад, содержащий миллионы объектов, и иногда эти объекты имеют близкие промахи или столкновения, что резко измененяет их орбиты из пояса Койпера внутрь в регион гигантской планеты.

Цепочечная бригада ледяных реликвий выдерживает вибоистую поездку во время путешествия к Солнцу. Они гравитационно отскакивают от одной внешней планеты к следующей в игре небесного пинбола, прежде чем дойти до внутренней Солнечной системы, согреваясь по мере приближения к Солнцу. Исследователи говорят, что объекты проводят 5 миллионов лет и больше времени вокруг планет-гигантов, гравитационно притягиваясь к ним, затем переходят во внутреннюю систему, где мы живем.

"Из внутренней системы, "короткопериодичные" кометы распадаются примерно раз на столетие", - пояснила Лиссе. "Поэтому, для сохранения количества местных комет, которые мы наблюдаем сегодня, мы считаем, что цепочечная бригада должна доставлять новую короткопериодичную комету раз в 100 лет".

Ранний цветочек

Наблюдение за активностью газовихода из кометы, которая находится на расстоянии 748 миллионов километров от Солнца (где интенсивность солнечного света 1/25 от того, как на Земле) удивило исследователей. "Мы были заинтригованы увидеть, что комета только начала становиться активной впервые так далеко от Солнца на расстояниях, где водяной лед едва начинает сублимироваться", - сказал Болин.

Вода остается замороженной на комете, пока она не достигнет расстоянии примерно 320 миллионов километров от Солнца, где тепло от солнечного света превращает водяной лед в газ, выходящий из ядра в виде струй. Таким образом, активность сигнализирует о том, что хвост может быть не из воды. Фактически, наблюдение Спитцера указывали на наличие газов оксида углерода и диоксида углерода, которые могли бы повлечь создание хвоста и струй, наблюдаемых на комете, которая вращается вокруг Юпитера. Этим летучим веществам не нужно много солнечного света, чтобы нагреть их в замерзшей форме и превратить в газ.

Как только комета будет выброшена из орбиты Юпитера и продолжит свое путешествие, она может снова встретиться с гигантской планетой. "Короткопериодные кометы, такие как LD2, встречают свою судьбу, будучи брошенными к Солнцу и полностью распадаются, попадая на планету или вновь оказываясь слишком близко к Юпитеру и выбрасываются из Солнечной системы, что является обычной судьбой", - сказала Лиссе. "Моделирование показывает, что примерно через 500 тысяч лет существует 90% вероятности того, что этот объект будет выброшен из Солнечной системы и станет межзвездных кометой".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.