«Гибрид» астероида и кометы: «Уэбб» раскрыл уникальный состав кентавра Хирона
Уникальный космический объект (2060) Хирон, 95P/Chiron, был обнаружен почти 50 лет назад, но до сих пор продолжает преподносить астрономам сюрпризы. На этот раз необычное небесное тело, которое относят к «кентаврам» (имеют характеристики и астероида, и кометы), было изучено при помощи телескопа «Джеймс Уэбб». Благодаря этим наблюдениям ученым удалось найти на поверхности Хирона лед из углекислого газа и оксида углерода, а в окружающем его газопылевом облаке — метан. Это делает его не похожим ни на один известный науке кентавр.
Первоначально Хирон классифицировался как астероид: его в 1977 году обнаружил американский астроном Чарльз Коваль в Паламарской обсерватории. Объекту присвоили имя «(2060) Хирон» — в честь кентавра Хирона из древнегреческой мифологии. Однако потом, спустя 11 лет, за небесным телом заметили странное поведение — он проявлял признаки кометной активности. В этой связи объект определили как короткопериодическую комету, присвоив обозначение «95P/Хирон».
С тех пор уникальный объект стали относить сразу к двум классам, называя его «кентавром». Это группа объектов, которые обращаются вокруг Солнца в промежутке между Юпитером и Нептуном. Их орбиты являются нестабильными и порой сильно вытянутыми, а поверхность богата летучими веществами. В настоящее время известно о существовании нескольких десятков тысяч кентавров в Солнечной системе, но 218-километровый Хирон стал первым идентифицированным объектом нового класса.
Считается, что кентавры появились за пределами Нептуна, но потом их орбиты были нарушены в результате гравитационного взаимодействия со стороны ледяного гиганта, и они переместились в его систему. Поскольку эти небесные тела приближаются к Солнцу, их поверхность подвергается нагреву — в результате вокруг них образуется газообразное облако, называемое комой.
Такое гало наблюдается и у Хирона, но он все равно не похож на других своих «собратьев» по классу, заявил Чарльз Шамбо из Университета Центральной Флориды. «Бывают периоды, когда он ведет себя как комета, вокруг него образуются кольца из материала, и, возможно, вокруг него вращается поле обломков из мелкой пыли или каменистого материала», — рассуждает специалист.
Вместе со своей коллегой из Университета Овьедо в Испании Ноэми Пинильей-Алонсо он провел наблюдения за Хироном при помощи космического телескопа «Джеймс Уэбб». Оказалось, что на его поверхности присутствует лед из углекислого газа и оксида углерода, а в коме — углекислый газ и метан. Последний, вероятно, выделяется из ледяного участка поверхности, который подвергается наибольшему солнечному нагреву. Хотя температура на Хироне никогда не поднимается выше -140 градусов по Цельсию, она все еще достаточно высока для того, чтобы вызвать сублимацию льда.
Кроме того, воздействие солнечного излучения на ледяную поверхность вызывает химические реакции, в результате которых образуются такие побочные продукты, как ацетилен, этан, пропан и различные оксиды углерода, обнаруженные «Уэббом». «Изучение того, какие газы входят в состав комы и как они взаимодействуют со льдом на поверхности, помогает нам узнать физические и химические свойства, такие как толщина и пористость ледяного слоя, его состав и то, как на него влияет облучение», — объяснила Пинилья-Алонсо.
Ценность такого рода исследований трудно переоценить. Как полагают ученые, кентавры — это своего рода «машины времени», поскольку они оставались нетронутыми с момента формирования 4,5 миллиарда лет назад. Иными словами, кентавры могут дать представление о ранней Солнечной системе, и большую научную значимость приносят наблюдения за активными объектами, такими как Хирон.
«Уникальность Хирона в том, что мы можем наблюдать как поверхность, где находится большая часть льдов, так и кому, где мы видим газы, которые исходят от поверхности или непосредственно под ней», — резюмировали авторы статьи.
В 2021 году Хирон прошел на самом большом расстоянии от Солнца — 2,8 миллиарда километров. Через 23 года, в 2047-м, он достигнет перигелия, пройдя в 1,27 миллиарда километров от нашего светила. По мере приближения к Солнцу Хирон будет становиться все ярче и активнее, что позволит проводить более точные наблюдения за его поверхностью и комой. Однако, как и у любого другого кентавра, его динамическая жизнь довольна коротка. Предположительно, в течение следующего миллиона лет этот объект либо станет кометой семейства Юпитера с периодом обращения менее 20 лет, либо будет отброшен обратно в пояс Койпера.
Ранее другая группа ученых раскрыла тайну происхождения колец вокруг крупнейшего кентавра Харикло. По их мнению, тонкую форму кольцам помогает сохранять небольшой спутник с радиусом примерно 3 км и массой 1013 кг. Но есть и альтернативная версия: на поверхности кентавра может существовать «гравитационная аномалия», при которой кольца находятся в резонансе со спином ядра.
