|
Две популяции темных комет в Солнечной системе
|
|
|
|
Вода, из которой состоят океаны, сыграла ключевую роль в развитии жизни на Земле. Однако ученые до сих пор не знают, откуда вообще взялась вода здесь, на Земле. Одна из ведущих идей заключается в том, что космические образования, такие как кометы и астероиды, доставляли воду на Землю в результате столкновений. Как планетолога, меня интересуют виды космических объектов, которые могли привести к образованию океанов. В течение последних нескольких лет я изучал объект, который я назвал темной кометой, и который мог быть причиной этого. В новом исследовании, опубликованном моими коллегами в декабре 2024 года, мы обнаружили два класса этих неуловимых темных комет
|
|
|
|
Что такое комета?
|
|
|
|
Солнечная система изобилует небольшими телами, такими как кометы и астероиды. Эти космические образования были основными строительными блоками планет в ранней Солнечной системе, а оставшиеся остатки - это кометы и астероиды, которые можно наблюдать сегодня.
|
|
|
|
Эти объекты также являются каналами, по которым материал может быть перемещен по всей Солнечной системе. Эти маленькие миры могут содержать такие предметы, как щебень, лед и органические материалы, когда они летят в космосе. Вот почему исследователи рассматривают их как хороших потенциальных кандидатов для доставки льдов, таких как вода и углекислый газ, на Землю во время ее формирования.
|
|
|
|
|
|
|
Традиционно считается, что разница между кометами и астероидами заключается в том, что у комет красивые кометные хвосты. Эти хвосты образуются потому, что кометы содержат лед, в то время как у астероидов его, предположительно, нет.
|
|
|
|
Когда комета приближается к Солнцу, эти льды нагреваются и сублимируются, то есть превращаются из льда в газ. Газ нагревается под воздействием солнечного света и затем выдувается с поверхности кометы в процессе, называемом дегазацией. Этот выброс газов приносит с собой щебень и мелкие частицы пыли, которые отражают солнечный свет.
|
|
|
|
Астероиды, с другой стороны, не имеют кометных хвостов. Предположительно, они больше похожи на классические камни — без льда на поверхности.
|
|
Что такое негравитационное ускорение?
|
|
|
|
Газообразный материал, выделяющийся с поверхности кометы, образует кометный хвост и отдачу, подобную ракетной. Быстро движущийся газ давит на поверхность кометы, что приводит к ее ускорению. Этот процесс управляет движением комет в космосе в дополнение к движению, задаваемому гравитационным притяжением Солнца.
|
|
|
|
Таким образом, когда кометы выбрасывают газ, они испытывают то, что планетологи называют негравитационным ускорением — движение, которое не вызвано гравитацией объектов в Солнечной системе. Планетологи обычно измеряют негравитационное ускорение комет после обнаружения их кометных хвостов.
|
|
Что такое темные кометы?
|
|
|
|
Наша команда определила класс малых тел в Солнечной системе, которые обладают некоторыми свойствами как комет, так и астероидов. Мы назвали их темными кометами.
|
|
|
|
Эти темные кометы обладают негравитационным ускорением, как и обычные кометы, поэтому они испытывают отдачу, подобную ракетной, из-за выброса газов. Однако у них нет пыльных хвостов, как у большинства комет.
|
|
|
|
Другими словами, они выглядят как обычные астероиды, но гравитация сама по себе не может объяснить их движение.
|
|
|
|
Первый межзвездный объект, Оумуамуа, был первой обнаруженной в Солнечной системе кометой или телом размером с астероид, прилетевшим из-за пределов Солнечной системы.
|
|
|
|
"Оумуамуа продемонстрировал ту же загадочную комбинацию - отсутствие пылевого хвоста, но кометоподобное негравитационное ускорение, что привело к появлению множества теорий, пытающихся объяснить, чем мог быть этот объект. Один из вариантов заключается в том, что он выбрасывал газы, как комета, но не оставлял пыльного хвоста.
|
|
|
|
С тех пор, как Оумуамуа была впервые замечена в 2017 году, мы с коллегами идентифицировали другие темные кометы в Солнечной системе. В ходе нашего исследования мы обнаружили семь новых темных комет, в результате чего общее количество достигло 14.
|
|
|
|
Теперь, когда мы обнаружили больше темных комет, мы заметили, что они бывают двух видов. Внешние темные кометы крупнее — около мили в ширину — и находятся на более эллиптических орбитах дальше от Солнечной системы. Внутренние темные кометы меньше — обычно 1000 футов в диаметре — и находятся на круговых орбитах, близких к Земле.
|
|
|
|
Какой вклад они вносят в океаны Земли?
|
|
|
|
До сих пор не ясно, что именно представляют собой эти темные кометы. Возможно, они даже не являются традиционными кометами, если у них нет ледяной поверхности.
|
|
|
|
Однако наиболее вероятным объяснением их негравитационного ускорения является то, что они выбрасывают воду, подобно кометам, но не оставляют за собой пылевого хвоста — по крайней мере, такого, который мы не можем увидеть, когда смотрим на них в наши телескопы.
|
|
|
|
Если это так, то наверняка существует еще много таких объектов, разгуливающих вокруг подобно астероидам, которые еще предстоит идентифицировать.
|
|
|
|
Поскольку ученые не знают наверняка, откуда на Земле взялась вода, если вблизи Земли действительно существует множество темных комет, в которых есть вода, то вполне возможно, что эти темные кометы принесли воду на раннюю Землю.
|
|
|
|
Эти темные кометы могли бы рассказать исследователям больше о происхождении земных океанов и развитии жизни на Земле.
|
|
Есть основания с нетерпением ждать будущего
|
|
|
|
На самом деле это исследование - только верхушка айсберга, потому что мы только начали находить эти темные кометы в 2023 году.
|
|
|
|
Программа Legacy Survey of Space and Time обсерватории Веры К. Рубин, которая будет запущена в 2025 году, начнет сканировать все южное небо почти каждую ночь, чтобы обнаружить все, что движется. Этот телескоп, расположенный на горе в пустыне Атакама в Чили, является домом для самой большой камеры, когда-либо созданной.
|
|
|
|
Это даст астрономам почти на пять порядков большую чувствительность при обнаружении движущихся объектов в ночном небе. Вероятно, это поможет мне и моим коллегам открыть множество новых темных комет в ближайшем будущем.
|
|
|
|
Уже работающие телескопы, такие как космический телескоп Хаббла и космический телескоп Джеймса Уэбба, также могут помочь моей команде наблюдать за выделением газов или льда на поверхности 14 темных комет, которые мы уже идентифицировали.
|
|
|
|
Наконец, расширенная миссия JAXA Hayabusa2 запланирована на сближение с одной из внутренних темных комет, 1998 KY26, в 2031 году. Таким образом, мы сможем увидеть поверхность темной кометы в мельчайших деталях.
|
|
|
|
Источник
|
