Астероїди і комети — близькі родичі?

Навчання 26 серпня 2022 Перегляди: 240

Знімки всіх трьох комет основного поясу (в центрі на кожному зображенні). Інші об’єкти — це зірки і галактики фону, розмазані в результаті того, що телескоп стежив за кометою. Знімки отримані на 2,2-метровому телескопі Гавайського університету. Фото з сайту: www.ifa.hawaii.edu

Група вчених з Астрономічного інституту Гавайського університету виявила нове сімейство комет з орбітами, типовими для астероїдів основного поясу.

Більшість астероїдів основного поясу — це безжиттєве каміння, яке рухається між Марсом і Юпітером поблизу площини екліптики по орбітах, близьких до кругових. Комети, навпаки, зазвичай мають сильно витягнуті орбіти з великими нахилами і нерідко левову частку часу проводять далеко від Сонця. Натомість, наближаючись до перигелію, вони розпускають хвости з газу та пилу. (Є, звичайно, астероїди і комети, що обертаються на помірно витягнутих орбітах, проте обурення планет відносно швидко змінюють траєкторії їх руху.) Все це ази астрономії, які можна знайти в будь-якому підручнику. І ось несподівано група астрономів з Гавайського університету виявляє новий клас об’єктів: за зовнішнім виглядом це комети з характерними газопильовими хвостами, але ось за формою орбіт — типові астероїди…

Втім, почалася ця історія відносно давно, коли було помічено, що у астероїда номер 7968 при проходженні перигелія виникає кометоподібний хвіст. За це астероїд навіть отримав друге позначення — комета 133P/Elst-Pizarro. Поки такий об’єкт був один, його можна було вважати винятком — наприклад, кометою, яку випадково під дією гравітаційних обурень планет занесло на характерну для астероїдів кругову орбіту.

Однак повторне спостереження хвоста у астероїда 7968 навело астрономів Генрі Хсі (Henry H. Hsieh) і Девіда Джуїтта (David Jewitt) з Гавайського університету на думку піддати перевірці й інші астероїди. За три роки роботи їм вдалося поспостерігати близько 300 астероїдів основного поясу і 26 листопада 2005 року при спостереженнях на 8-метровому телескопі Gemini North у астероїда 118401 (1999 RE70) також був виявлений кометний хвіст. Ще один такий об’єкт був незалежно відкритий на місяць раніше як комета P/2005 U1 (Read). Таким чином, можна говорити про виявлення нового класу об’єктів, який першовідкривачі Хсі і Джуітт називають «кометами основного поясу».

Розташування орбіт трьох комет основного поясу (червоні), астероїдів (жовті), двох комет — Галлея і Темпеля 1 (сині), а також великих планет (чорні). Ріс. P.Lacerda/Univ. Hawaii/Univ. Coimbra з сайту www.newscientistspace.com

Хвости, які тягнуться за цими астероїдами-кометами, вказують на втрату речовини. Але якщо у звичайних комет це відбувається лише короткий час при зближенні з Сонцем, то у нових об’єктів втрата речовини йде майже безперервно. Ясно, що довго так тривати не може. Вичерпавши запаси летючих речовин, комети основного поясу позбудуться своїх хвостів і перестануть виділятися серед звичайних астероїдів, як, судячи з усього, не виділялися вони і в минулому, до того як стали викидати в простір газ і пил. Отже, звичайний «мертвий» астероїд несподівано починає викидати речовину, а потім знову завмирає. Чим може бути викликано таке явище, що відбувається то з одним, то з іншим астероїдом?

Найбільш просте і природне пояснення запропонував астроном з Массачусетського технологічного інституту Річард Бінзель (Richard Binzel). Він називає нові об’єкти «активованими астероїдами». На поверхні звичайних астероїдів немає летючих речовин, таких як вода або вуглекислий газ. Навіть якщо вони були спочатку, за мільярди років всі вони випарувалися під дією сонячного випромінювання. Однак у глибині такі речовини могли зберегтися. Ці речовини можуть почати виходити на поверхню при зіткненні з великим метеоритом, якщо буде порушена цілісність зовнішніх шарів астероїда. Подібні зіткнення регулярно відбуваються в основному поясі, де відносно велика щільність космічних уламків самої різної величини.

Сама ж наявність летючих газів всередині астероїдів не є великою несподіванкою. Наприклад, метеорити, що належать до класу вуглистих хондритів (див. В. В. Бусарєв, Метеори і метеорити), містять до 10% летючих речовин. За грубими прикидками, в основному поясі астероїдів може бути кілька десятків тисяч астероїдів з подібним складом. Вони становлять значний інтерес для майбутніх космічних місій, оскільки, очевидно, первинна речовина залягає в них відносно неглибоко під поверхнею.

Таким чином, нова знахідка показує, що комети і астероїди (принаймні, деякі їхні типи) можуть мати більш близьке споріднення, ніж прийнято вважати. Просто астероїди не можуть без ударної активації обзавестися імпозантним хвостом. Разом з тим, дане відкриття говорить про те, що спочатку астероїди могли містити (і навіть, можливо, містять зараз) значну кількість води. Не виключено, що 4,5 млрд років тому подібні об’єкти якраз і забезпечили нашу планету запасами води.

Олександр Сергєєв

Джерела:

Henry H. Hsieh, David Jewitt, A Population of Comets in the Main Asteroid Belt (PDF, 2 Мбайт), Science Express, 23.03.2006.

Henry H. Hsieh, Main-Belt Comets, 01.03.2006 — зведена інформація на сайті Гавайського університету.

New Class of Comets May Be the Source of Earth’s Water, 23.03.2006 — прес-реліз на сайті Гавайського університету.

Kimm Groshong, Clandestine comets found in main asteroid belt, News Scientist, 23.03.2006.