Спутник Swift определил количество воды, производимое направляющейся к Марсу кометой

Представлено комбинированное изображение кометы Сайдинг Спринг, полученное космической обсерваторией Swift. По мере приближения к Солнцу комета нагрелась достаточно, чтобы от её ядра началось истечение различных газов, основным из которых является водяной пар. С помощью анализа света, отражённого сбрасываемыми кометой пылью и газом, можно определить количество водяного пара, исходящего от её ядра.

В конце мая астрономический спутник НАСА Swift получил изображение кометы Сайдинг Спринг, которая пролетит удивительно близко к Марсу в конце этого года. Оптические и ультрафиолетовые наблюдения в первую очередь помогут определить, насколько быстро комета производит воду, а также позволят астрономам точнее оценить её размеры.

"Комета Сайдинг Спринг впервые пролетает через внутреннюю область Солнечной системы и впервые испытывает такое сильное нагревание от Солнца, – говорит ведущий исследователь Деннис Бодвитс, астроном из Мэрилендского университета в Колледж-Парке (UMCP). – Эти наблюдения являются частью двухлетней кампании Swift, которая позволяет проследить, как изменяется активность кометы во время её полёта".

"Новые" кометы, подобные Сайдинг Спринг, которая формально известна как C/2013 A1, содержат некоторые из самых древних материалов, доступных для изучения. Твердая часть кометы или ядро представляет собой сгусток замёрзших газов, смешанных с пылью, и часто описывается как "грязный снежок". Кометы сбрасывают пыль и газ каждый раз, когда достаточно близко подлетают к Солнцу.

Процесс преобразования замороженного вещества из твердого льда в газ называется сублимацией. Как только комета приближается к Солнцу и нагревается, от её ядра начинается истечение различных газов, несущих с собой большое количество пыли, которая отражает солнечный свет и делает комету яркой. На расстоянии от Солнца примерно в два с половиной раза дальше Земли (2,5 астрономические единицы или а. е.) комета нагрелась достаточно, чтобы вода стала основным газом, испускаемым её ядром.

В период между 27 и 29 мая ультрафиолетовый и оптический телескоп (UVOT) космической обсерватории Swift получил последовательность изображений, показывающих перемещение кометы Сайдинг Спринг через созвездие Эридана на расстоянии около 2,46 а. е. (229 млн. миль или 368 млн. км) от Солнца. UVOT не может непосредственно обнаружить молекулы воды, но он способен обнаружить свет, излучаемый молекулярными фрагментами, образующимися при расщеплении воды ультрафиолетовыми лучами Солнца, в частности, атомами водорода и молекулами гидроксила (OH).

"Исходя из наших данных, мы вычислили, что во время наблюдений комета произвела около 2 миллиардов миллиардов миллиардов молекул воды, что эквивалентно примерно 13 галлонам или 49 л в секунду, – сказал член команды Тони Фарнхэм, старший научный сотрудник из UMCP. – При такой скорости комета Сайдинг Спринг может заполнить олимпийский бассейн примерно за 14 часов. Это звучит впечатляюще, однако это довольно скромный выброс воды по сравнению с другими кометами, наблюдавшимися обсерваторией Swift".

Опираясь на данные измерения, команда пришла к заключению, что ледяное ядро кометы Сайдинг Спринг составляет приблизительно 2300 футов (700 метров) в поперечнике, что перемещает её на более низкий уровень размерного диапазона, оцененного при предыдущих наблюдениях с помощью других космических аппаратов.

Комета совершит свой наиболее близкий подход к Марсу 19 октября, пройдя всего в 86000 миль (138000 км) от Красной планеты – настолько рядом, что газ и пыль из внешних слоёв атмосферы кометы (комы) будут взаимодействовать с атмосферой Марса.

Для сравнения, самый близкий зарегистрированный подлёт к Земле совершила ныне не существующая комета Лексель (Lexell), которая 1 июля 1770 года пролетела на расстоянии в пределах 1,4 млн. миль (2,3 млн. км) или примерно в шесть раз дальше, чем расположена Луна. Во время своего сближения с Марсом комета Сайдинг Спринг пролетит в 16 раз ближе к нему, чем Лексель от Земли.

Ученые установили, что комета не представляет никакой опасности для космического аппарата на орбите вокруг Марса. Марсианские миссии будут временно задействованы в наблюдении кометы, чтобы использоваться эту беспрецедентную возможность.

Наблюдения обсерватории Swift являются частью более широкого исследования активности и эволюции новых комет, которые показывают различные характеристики при приближении к Солнцу, не наблюдаемые у других комет. Бодвитс и его коллеги выбирают кометы, которые могут наблюдаться с помощью Swift на расстояниях, где водяной пар еще не стал основным газом, и постоянно наблюдают за ними во время их движения через внутреннюю область Солнечной системы. Данное исследование поможет астрономам лучше понять, как изменяется активность комет при нарастающем нагревании Солнцем.


Это составное изображение кометы C/2013 A1 (Siding Spring) объединяет снимки от телескопа UVOT орбитальной обсерватории Swift, полученные в период 27-29 мая 2014 года. Солнечный свет, отраженный кометной пылью, которая производит большую часть света на этом изображении, показан жёлтым; фиолетовый цветом представлен ультрафиолетовый свет, излучаемый гидроксилом (OH), молекулярным фрагментом воды.

ЗХЖ