Кома межзвездного объекта 3I/ATLAS подтвердила еще одну теорию образования комет
Межзвездная комета 3I/ATLAS постоянно меняется по мере своего путешествия по Солнечной системе. Это происходит потому, что объект впервые за миллиарды лет приблизился к звезде и начал получать ее энергию. Ученые внимательно наблюдают за этими изменениями. Они хотят убедиться, что все происходит в рамках известных законов физики, а также сравнить 3I/ATLAS с другими кометами, как местными, так и межзвездными.
Недавно европейские исследователи опубликовали работу, в которой описали химические процессы в коме кометы — газопылевом облаке вокруг ее ядра. Их наблюдения подтверждают современные представления о строении комет. В центре внимания оказалось соотношение никеля и железа (Ni/Fe). Этот показатель измеряли у двадцати комет Солнечной системы и у предыдущего межзвездного визитера, 2I/Борисова. Присутствие этих металлов в коме долгое время оставалось загадкой. Температура на поверхности комет обычно слишком низкая, чтобы никель и железо испарялись из силикатов или сульфидов, в которых они должны содержаться.
У кометы 2I/Борисова соотношение Ni/Fe было таким же, как и у наших комет, и примерно в десять раз выше, чем у самого Солнца. Это указывало на некий общий процесс формирования комет, который не зависит от химического состава протопланетного диска вокруг родной звезды.
Однако комета 3I/ATLAS оказалась другой. Европейские ученые наблюдали за ней с августа по сентябрь при помощи Очень большого телескопа (VLT) в Чили. За это время комета приблизилась к Солнцу с расстояния в 3,14 до 2,14 астрономической единицы и начала сильнее нагреваться.
С помощью спектрографа UVES исследователи заметили важную деталь. Спектральная линия никеля в коме присутствовала все время наблюдений. А вот линии железа появились только тогда, когда 3I/ATLAS подошла к Солнцу на расстояние меньше 2,64 астрономической единицы. Из-за этого соотношение Ni/Fe сначала было очень высоким, а затем начало резко меняться. Такого сильного изменения этого показателя ученые раньше не видели.
Межзвездная комета 3I/ATLAS пролетела мимо Марса: что показали новые изображения
Это наблюдение также помогает объяснить, почему никель и железо вообще появляются в коме. Ранее существовала теория, что металлы на кометах связаны с карбонильными группами и образуют летучие металлоорганические соединения. В этом случае никель существует в виде тетракарбонила никеля (Ni(CO)4), а железо — в виде пентакарбонила железа (Fe(CO)5). Оба эти вещества испаряются при достаточно низких температурах, даже вдали от Солнца.
Важно, что тетракарбонил никеля испаряется при более низкой температуре, чем пентакарбонил железа. Этим и объясняется, почему сначала в спектре был виден только никель. Когда комета приблизилась к Солнцу и ее поверхность нагрелась до определенной температуры, начал испаряться и пентакарбонил железа. Это привело к резкому падению соотношения Ni/Fe, что и зафиксировали приборы. Расчеты также показали, что количество никеля в коме соответствует теоретической скорости испарения тетракарбонила никеля.
Исследователи также сделали еще один важный вывод о комете 3I/ATLAS. Ее классифицировали как объект с низким содержанием C2. Это означает, что в ее коме очень мало двухатомного углерода (C2) по сравнению с цианом (CN). Комета сохранила это соотношение с момента своего образования миллиарды лет назад и, вероятно, сформировалась в иной части протопланетного диска своей родной системы, чем большинство других комет.
Ранее у межзвездного объекта 3I/ATLAS нашли еще одну аномалию — он повел себя не как комета.
Фото David Jewitt (UCLA)/NASA/ESA
Самое популярное
