Почему близость межзвездной кометы 3I/ATLAS к Земле является ранним рождественским подарком для астрономов
- При покупке по ссылкам на наши статьи, Future и его партнеры по синдикации могут получить комиссию.
Даррил З. Селигман является доцентом физики и астрономии в Университете штата Мичиган.
Комета 3I/ATLAS является третьим крупным межзвездным посетителем, которого мы когда-либо обнаружили — астероидом или comet, который возник за пределами нашей Солнечной системы и был обнаружен проходящим через нее. Астрономы могут собирать информацию о небесных телах, наблюдая свет, отраженный от них телескопами. Когда 3I/ATLAS ближе всего к Земле, все функции, которые мы ищем, будет легче обнаружить с помощью наших телескопов.
Этот межзвездный бродяга предположительно сформировался в протопланетном диске из газа и пыли, вращающемся вокруг другой звезды, места активного формирования планет. Скорее всего, 3I/ATLAS был выброшен близким гравитационным рогаткой с гигантской экзопланеты. С тех пор он проносится через межзвездную среду галактики Млечный Путь в течение миллиардов лет. И мы получаем сиденья в передней строке, чтобы наблюдать, как он приближается к нашему Солнцу, почти наверняка впервые он когда-либо приближался к звезде.
19 декабря, всего за шесть дней до Рождества, этот странник будет ближе всего к Земле, чем когда-либо за всю жизнь Вселенной. Вы сможете увидеть ее вблизи с помощью небольшого телескопа или очень мощного бинокля. Этот близкий подход также предлагает астрономам нашу лучшую возможность заглянуть вглубь и узнать о том, как образование планет в экзопланетных системах похоже или отличается от того, как оно разворачивалось в нашей солнечной системе.
За последние семь лет мы обнаружили три члена совершенно новой популяции небесных тел: ___ межзвездные___ объекты. Эти объекты имеют гиперболические орбиты, в отличие от связанных круговых или эллиптических орбит всего, что родом из Солнечной системы. Вот как мы знаем, что они приходят из других мест: они приходят, уходят и никогда не возвращаются. Все, что мы получаем, — это мимолетный взгляд на жизнь этих объектов, и измерения, которые мы делаем во время их короткого прохождения через нашу Солнечную систему, могут дать критические ключи к нашему пониманию формирования планет по всей галактике.
Мы знаем, что Солнечная система выбросила огромное количество материала в галактику Млечный Путь в виде межзвездных комет. Наши лучшие компьютерные симуляции показали, что для воспроизведения структуры Солнечной системы, которую мы видим сегодня, был, скорее всего, бурный период, в течение которого гигантские планеты Юпитер, Уран, Сатурн и Нептун мигрировали, бросая материал в пояс Койпера и облако Оорта. В ходе этого процесса мы, вероятно, освободили около 30 масс Земли размером 3I/ATLAS в межзвездную среду.
За последние 30 лет мы обнаружили, что планеты удивительно распространены вокруг других звезд. Поэтому неудивительно, что другие планетные системы также должны были выбрасывать кометы в галактику Млечный Путь. Первый известный межзвездный объект, 1I/’Oumuamua, был обнаружен в 2017 году. Два года спустя мы обнаружили 2I/Borisov, который показал видный кометный хвост, и его состав был сильно отличается от состава комет Солнечной системы. Наши телескопические наблюдения показали, что он содержит больше окиси углерода, чем воды. Большинство комет Солнечной системы состоят из гораздо большего количества воды, чем любой другой тип льда.
Леды, которые мы видим в комете, могут рассказать нам кое-что об условиях, в которых они сформировались. Например, вода замерзает при низких температурах. Чем дальше от Солнца формируется комета, тем холоднее она. Поэтому тот факт, что кометы в нашей Солнечной системе имеют воду, поскольку их основной лед говорит нам о том, что они в основном сформировались вокруг того места, где сейчас находится Юпитер, примерно в пять раз дальше, чем Земля. Оксид углерода и диоксид углерода замерзают при гораздо более низких температурах, чем вода. Поэтому окись углерода 2I/Борисова говорит нам, что она, вероятно, сформировалась на гораздо большем расстоянии от своей звезды, чем типичные кометы, оставшиеся в нашей Солнечной системе.
Астрономы безуспешно искали межзвездные объекты в течение шести лет, пока мы не заметили 3I/ATLAS в июле этого года. И 3I/ATLAS стоило того, чтобы ждать. Мы наблюдали за ним с тех пор, как обнаружили его, и наши ранние наблюдения с такими объектами, как космический телескоп Джеймса Уэбба, показали, что он обогащен углекислым газом. Это, вероятно, говорит нам, что, как и 2I/Борисов, 3I/ATLAS сформировались гораздо дальше в своей звездной системе-предшественнике, чем кометы нашей Солнечной системы.
Всего за несколько дней до Рождества 3I/ATLAS будет находиться на самом близком сближении с Землей. Это интересно для всех, потому что любой может увидеть 3I/ATLAS с мощным любителем _telescope__. А для нас, астрономов, все эти критические особенности льда легче обнаружить, чем ближе 3I/ATLAS находится к Земле.
Эти наблюдения могут говорить нам, что формирование комет происходит в гораздо более отдаленных регионах, чем мы думали ранее, на основе наших выводов из Солнечной системы. Таким образом, Солнечная система была бы несколько уникальной. Альтернативно, возможно, мы также произвели такие далекие кометы, но все они впоследствии были выброшены. И тогда, возможно, Солнечная система не так уникальна. В любом случае, 3I / ATLAS дает нам новое окно, чтобы поместить нашу Солнечную систему в ее космический контекст в это Рождество.
