«Хаббл» исследует химический состав инопланетной кометы 2I/Borisov

С помощью новых наблюдений космического телескопа “Хаббл” удалось установить, что межзвёздная комета 2I/Borisov может дать представление о строительных блоках планет из другой звёздной системы.

2I/Borisov – первая известная межзвёздная комета, то есть такая, которая прилетела к нам из другой звёздной системы. Анализ данных показывает, что она имеет необычно большую концентрацию окиси углерода, что очень сильно отличается от комет, находящихся в нашей Солнечной системе. Исследователи говорят, что необычный состав кометы указывает на её вероятное место рождения: в богатом углеродом околозвёздном диске вокруг холодной звезды класса красных карликов. Поэтому эти наблюдения являются прекрасной возможностью изучить химический состав вещества в первичном диске вокруг другой звёзды.

Это покадровая анимация показывает семь часов наблюдений космического телескопа “Хаббл” за кометой 2I/Borisov. Чтобы сфотографировать комету, телескопу приходится следить за ней, как фотографу, который пытается запечатлеть машину на гонках. Именно из-за этого на кадрах появляются штрихи, которые являются фоновыми звёздами. Также здесь видно так, как поле зрения пересекает искусственный спутник. Источник: NASA, ESA and J. DePasquale (STScI)

Кометы – это плотные скопления конденсированного газа, льда и пыли. Именно эти компоненты образуют уплотнения в диске вокруг звезды во время рождения планет. Изучение комет важно, потому что астрономы всё ещё пытаются понять роль, которую они играют в формировании планет. Они также могут перераспределять химические элементы, участвующие в органических соединения, между молодыми планетами и, возможно, принесли воду на раннюю Землю. Эта кометная деятельность, вероятно, происходит и в других планетных системах. Именно это и продемонстрировал состав кометы Борисова.

“Когда межзвёздная комета проходит через нашу Солнечную систему, это похоже на то, как если бы кусок планеты, вращающейся вокруг другой звезды, прилетел метеоритом на Землю”, – Джон Нунан из Лаборатории лунных и планетарных наук Аризонского университета в Тусоне, он является членом исследовательской группы “Хаббла” во главе с Деннисом Бодевитсом из Обернского университета в Алабаме.

Команда использовала уникальную ультрафиолетовую чувствительность “Хаббла” для спектроскопического обнаружения угарного газа, выходящего из твердого ядра кометы 2I/Borisov. Спектрограф космического телескопа наблюдал комету всего четыре отдельных раза, начиная с 11 декабря 2019 года по 13 апреля 2020 года, что позволило исследователям увидеть быстрое изменение химического состава объекта, поскольку различные ледяные смеси, включая окись углерода, кислород и вода, сублимировали под воздействием тепла Солнца.

Астрономы были удивлены, обнаружив, что кома межзвёздной кометы – газовое облако, окружающее ядро, содержит большое количество окиси углерода, по крайней мере на 50% больше, чем водяной пар. Эта величина более чем в три раза превышает ранее измеренную величину для любой кометы, входящей во внутреннюю Солнечную систему. Измерение уровня воды было произведено спутником “Свифт”, чьи наблюдения проводились в тандеме с исследованием “Хаббла”.

Лёд с окисью углерода очень летуч. Чтобы нагреть лёд, который выходит из ядра кометы, и превратить его в газ не требуется много солнечного света. Для окиси углерода эта активность запускается очень далеко от Солнца, примерно на расстоянии 20 миллиардов километров, что более чем в два раза превышает орбиту Плутона в его самой удаленной точке от Солнца. Напротив, вода остается в твёрдом состоянии примерно до расстояния в 400 миллионов километров от Солнца, что приблизительно соответствует расстоянию от внутреннего края пояса астероидов.

Однако для кометы Борисова измерения “Хаббла” предполагают, что некоторое количество угарного газа было заперто внутри ядра кометы. Этот газ был обнаружен только тогда, когда тепло Солнца сорвало слои водяного льда.

“Количество окиси углерода не уменьшилось, как ожидалось, когда комета удалялась от Солнца. Это означает, что мы видим испарение первородных слоёв кометы, которые действительно отражают то, из чего состоит этот объект. Из-за обилия угарного газа, который смог сохраниться так близко к Солнцу, мы думаем, что комета Борисова происходит из гораздо более холодного места и из совершенно другого осколочного диска, по сравнению с нашим”.

В радиусе 320 миллионов километров от Солнца скорость выброса воды с поверхности кометы почти всегда намного выше, чем окиси углерода. Только одна или две известные кометы Солнечной системы нарушили это правило.

“То, что “Хаббл” выявил у кометы Борисова, не является свойством большинства комет Солнечной системы. Вот почему эта комета значима для нас: мы рассудили, что 2I/Borisov, вероятно, является носителем свойств звёздной системы, из которой она происходит”.

Исследователи предполагают, что комета могла быть выброшена из богатого углеродом диска ледяных обломков, расположившегося вокруг красного карлика – наиболее распространенного класса звёзд в Млечном Пути. Красные карлики не такие яркие и менее массивны, чем Солнце. Поэтому их околозвёздные диски могут быть гораздо холоднее, чем тот, из которого образовались объекты Солнечной системы.

“Эти звёзды имеют точно такие же низкие температуры и такую же светимость, при которых могла бы образоваться комета с таким же составом, как у кометы Борисова”.

Большая планета размером с Юпитер, возможно, могла выбить комету из чужой системы. Исследователи говорят, что на орбитах многих красных карликов существуют большие планеты, вращающиеся в области, достаточно удаленной от их звезды. Именно там моноокись углерода может существовать в форме льда.

“Если планета размером с Юпитер мигрирует внутрь системы, она может выбросить множество таких комет”.

Комета Борисова была замечена 30 декабря 2019 года астрономом Геннадием Борисовым в Крыму. Эта блуждающая комета напоминает другие кометы Солнечной системы, но астрономы определили, что она имеет межзвёздное происхождение, основываясь на траектории её орбиты. С момента её открытия множество телескопов, включая “Хаббл”, наблюдали за кометой, когда она проходила через Солнечную систему и пролетала мимо Солнца. В конце концов она покинет нашу Систему и продолжит свое путешествие в космосе.

Комета Борисова – первая настоящая межзвёздная комета, посетившая Солнечную систему. А первым известным межзвёздным объектом был объект под названием Оумуамуа, который был обнаружен в 2017 году, когда он уже удалялся от Солнца. В отличие от обычной кометы, этот объект не имел видимой комы из газа и пыли вокруг неё, поэтому астрономы не могли использовать спектроскопию для определения её химического состава.

Астрономы ожидают найти ещё больше подобных блуждающих комет, приходящих из-за пределов Солнечной системы, с помощью нынешних и будущих телескопов, которые сканируют всё небо.

По информации Института исследования космоса с помощью космического телескопа.

Источник: theuniversetimes.ru

Добавить комментарий

В начало