«Кассини» помог найти комету с самым длинным ионным хвостом

Астрономы обнаружили в данных, собранных  аппаратом «Кассини», свидетельства того, что длина ионного хвоста кометы 153P/Икэя—Чжана, пролетавшей мимо Земли в 2002 году, могла составлять больше миллиарда километров. Препринт доступен на arXiv.org.

Хвосты кометы образуются, когда она приближается к Солнцу, и из ее твердое ядро постепенно начинает испаряться. Ионный хвост состоит из ионизированных молекул различных газов — среди них обычно особенно выделяются молекулы угарного газа, которые, соединясь с электронами, дают характерный голубой цвет. Пылевой же хвост состоит из мелких частиц пыли, которые светятся за счет того, что отражают солнечный свет, и обычно чем ближе комета подходит к светилу, тем заметнее он становится.

Герайнт Джонс (Geraint Jones) из Университетского колледжа Лондона и его коллеги изучали архивные данные зонда «Кассини» за 2002 год, когда он уже пролетел мимо Юпитера и направлялся к Сатурну. Астрономы заметили, что плазменный спектрометр космического аппарата, с 2001 по 2003 год регистрировавший заряженные частицы, обнаружил всплеск ионов водорода, который нельзя было объяснить солнечным ветром (так как инструмент был редко ориентирован в его направлении) или выходом из межзвездной водородной тени — области космоса, где водород сначала ионизируется, а после выталкивается оттуда солнечным ветром.

Астрономы обнаружили, что статистически значимый всплеск ионов наблюдался с марта по апрель 2002 года, и примерно в это же время долгопериодическая комета 153P/Икэя—Чжана прошла через ту область, где потом «Кассини» зарегистрировал аномалию. Анализ потока частиц, зарегистрированных аппаратом, показал, что с большой долей вероятности плазменный спектрометр заметил ионный хвост небесного тела.

Расчеты показывают, что на тот момент комета Икэя—Чжана находилась в 6,5 астрономической единицы от «Кассини» (одна астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Однако с учетом того, что комета летит не по прямой, а по вытянутой эллиптической орбите, авторы исследования оценивают длину хвоста, как минимум, в 7,5 астрономических единиц. Если расчеты верны, то ионный хвост кометы Икэя—Чжана — самый длинный из измеренных сегодня. Предыдущим рекордсменом был ионный хвост кометы Хякутаке, измеренный в 1996 году космическим аппаратом NASA и ЕКА «Улисс». Его длина составила 3,8 астрономической единицы.

Подобные измерения становятся возможны только тогда, когда зонды непосредственно пересекают хвосты комет, что случается довольно редко. Но последнее такое событие произошло недавно: космический аппарат Solar Orbiter несколько дней назад пролетел через хвост C/2019 Y4. В это время зонд должен был собрать научные данные, которые помогут лучше понять процессы, происходящие с кометами.