Астрономы раскрыли необычный состав кометы Борисова

Ученые впервые расшифровали данные, указывающие на химический состав ядра кометы Борисова. Оказалось, что он не похож на состав комет Солнечной системы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Комета 2I/Borisov — второе после астероида Оумуамуа космическое тело, прилетевшее в Солнечную систему из межзвездной среды. Первоначально астрономы заявляли о том, что ее состав в целом идентичен кометам Солнечной системы, но более детальные наблюдения, выполненные на комплексе радиотелескопов ALMA, расположенном в чилийской пустыне Атакама, показали, что это не так.

"Это первый раз, когда мы заглядываем внутрь кометы из-за пределов Солнечной системы, — приводятся в пресс-релизе Национальной радиоастрономической обсерватории слова одного из руководителей исследования Мартина Кординера (Martin Cordiner), астрохимика из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, — и она резко отличается от большинства других комет, которые мы видели раньше".

Комплекс ALMA впервые произвел непосредственные анализы химического состава газа, выделяемого кометой 2I/Borisov 15 и 16 декабря 2019 года. Астрономы обнаружили в нем цианистый водород (HCN) и окись углерода, или угарный газ (CO). При этом последний присутствовал в очень больших количествах — в 9–26 раз выше, чем у комет Солнечной системы, находившихся на аналогичном расстоянии от Солнца — в пределах 2 а.е., или менее чем в 300 миллионах километров. По мнению исследователей, это говорит о том, что комета Борисова сформировался в чрезвычайно холодной окружающей среде.

"Комета, должно быть, образовалась из материала, очень богатого льдом CO, который присутствует только при самых низких температурах, найденных в космосе, ниже -250 градусов по Цельсию", — говорит второй руководитель исследования, ученый-планетолог Стефани Милам (Stefanie Milam).

Кометы интересны тем, что их внутренний состав, в отличие от планет, существенно не изменились с момента их рождения. Поэтому они могли многое рассказать о процессах, которые происходили во время их рождения в протопланетных дисках.

Угарный газ является одной из самых распространенных молекул в космосе, он находится в большинстве комет. Тем не менее, существует огромный разброс в концентрациях СО в кометах Солнечной системы, и никто не знает, почему. Отчасти это может быть связано с тем, где в пределах Солнечной системы образовалась та или иная комета, или с тем, как часто комета, в силу своих орбитальных параметров, приближается к Солнцу, тепло которого испаряет с поверхности кометы окись углерода.

Во-многом открытие стало возможным благодаря уникальным техническим возможностям ALMA — первого телескопа, который сумел измерить содержания веществ в газах, происходящие непосредственно из ядра объекта, который прибыл к нам из другой планетной системы.

"Только благодаря беспрецедентной чувствительности ALMA на субмиллиметровых длинах волн мы можем охарактеризовать газ, выходящий из таких уникальных объектов", — объясняет еще один автор статьи Энтони Ремиджан (Anthony Remijan) из Национальной радиоастрономической обсерватории.

По мнению авторов, комета 2I/Borisov образовалась вдали от своей материнской звезды, в холодном регионе ледяных тел, который можно сравнить с поясом Койпера в Солнечной системе, расположенным за орбитой Нептуна. Относительно того, в планетной системе какой звезды появилась комета, можно только строить догадки, говорят ученые.

"Большинство протопланетных дисков, наблюдаемых ALMA, находятся вокруг молодых звезд с малой массой, таких как Солнце, — объясняет Кординер. — Многие из этих дисков простираются далеко за пределы региона, где, как считается, образовались наши собственные кометы, и содержат большое количество чрезвычайно холодного газа и пыли. Возможно, что комета 2I/Borisov пришла к нам из одного из таких крупных дисков".

Высокая скорость, с которой комета прошла через Солнечную систему — около 33 километра в секунду, — дает астрономам основание предполагать, что она была выброшена из своей системы при взаимодействии с проходящей звездой или гигантской планетой. Затем она провела миллионы или миллиарды лет в путешествии по холодному межзвездному пространству, прежде чем 30 августа 2019 года ее увидел российский астроном-любитель Геннадий Борисов.