Група науковців, яку очолював Ґал Сарід (Gal Sarid) з університету Центральної Флориди, оприлюднила в Astrophysical Journal Letters результати дослідження, що вказують на існування орбітального «шлюзу», через який проходить багато комет, перш ніж вони наблизяться до Сонця. Шлюз було виявлено під час комп’ютерного моделювання кентаврів, малих крижаних тіл, що подорожують по хаотичних орбітах між Юпітером та Нептуном. Дослідники моделювали еволюцію тіл за орбітою Нептуна, в регіоні планет-гігантів та всередині орбіти Юпітера. Ці крижані тіла вважають майже незайманими залишками матеріалу, що залишився від часу народження Сонячної системи.
Уявлення художника про вигляд кентавр 29P/Швассмана — Вахмана 1, якщо він, як комета сімейства Юпітера, потрапить у внутрішню Сонячну систему й перебуватиме на відстані 0,2 астрономічних одиниць (30 мільйонів км) від Землі. Місяць, що міститься у правій верхній частині зображення, подано для масштабу. Фото з сайту https://phys.org.
Питання про те, яким шляхом від їх початкового місця формування комети приходять до Сонця, є дискусійним протягом тривалого часу. «Як нові комети, що зазнають гравітаційного впливу Юпітера, приходять на заміну тим, які зруйнувалися? Де відбувається перехід, коли малі тіла, які спокійно існують у зовнішній Сонячній системі, стають активними об’єктами її внутрішньої частини, проявляючи широку газову і пилову кому та хвіст?», — запитує Сарід, провідний автор дослідження. Ці питання досі були загадкою. «Модель шлюзу, як “джерела комет”, яку ми знайшли, змінить наші уявлення про історію крижаних тіл», — сказав він.
Існують уявлення, що кентаври приходять з поясу Койпера за межами Нептуна і є джерелом сімейства комет Юпітера, які проникають у внутрішню Сонячну систему. Хаотичний характер орбіт кентаврів не дає змоги визначати їхні точні шляхи, що ускладнює передбачення їхнього майбутнього як комет. Коли крижані тіла, такі як кентаври чи комети, наближаються до Сонця, вони починають виділяти газ і пил, створюючи нечітку на вигляд кому й видовжений хвіст. Такі об’єкти ми називаємо кометами. Їх поява на нічному небі є одним з найбільш разючих своєю красою явищ, щоправда швидкоплинним, яке швидко закінчується або руйнуванням комети, або поверненням її до стану спокою.
Початкова мета дослідження полягала у вивченні історії своєрідного (незвичного, особливого, peculiar — Ред.) кентавра — 29P/Швассмана — Вахмана 1 (29P/Schwassmann — Wachmann 1, SW1), середнього розмірами кентавра на майже круговій орбіті за межами Юпітера. SW1 давно спантеличував астрономів своєю високою активністю та частими спалахами, що виникають на такій відстані від Сонця, де лід не має ефективно випаровуватися. І його орбіта, і активність змусили астрономів помістити SW1 з огляду на еволюцію посередині між іншими кентаврами та кометами сімейства Юпітера. Сарід сказав, що його наукова група хотіла дослідити, чи відповідали параметри SW1 орбітальному руху інших кентаврів.
«Було виявлено, що кожен п’ятий з усіх кентаврів, які ми спостерігали, в якийсь момент свого життя виходив на орбіту, схожу на орбіту SW1», — сказала Марія Вумак (Maria Womack), науковець Космічного інституту Флориди та співавтор дослідження. «Замість того, щоб бути пекулярним кентавром, він швидко перетворюється на комету сімейства Юпітера». Окрім звичної для SW1 орбіти, моделювання дало змогу зробити ще більш дивне відкриття.
«Кентаври, які проходять через цей район, є джерелом понад двох третин усіх комет сімейства Юпітера, тобто це є основний шлюз, за допомогою якого виникають такі комети», — сказала Вумак. У районі шлюзу об’єкти не тримаються довго, більшість кентаврів стають кометами сімейства Юпітера протягом декількох тисяч років. Це коротка частина життя будь-якого об’єкта Сонячної системи, яке може тривати мільйони, а іноді й мільярди років.
Знання про наявність шлюзу дає змогу отримати довго очікуваний спосіб ідентифікації кентаврів за їх неминучою траєкторією руху до внутрішньої Сонячної системи. Наразі SW1 є найбільшим і найактивнішим з кількох об’єктів, виявлених у районі цього шлюзу, що робить його «головним кандидатом для просування наших знань про орбітальні та фізичні зміни, що спричиняють до формування популяції комет, яку ми спостерігаємо нині», — сказав Сарід.
Наше розуміння комет суттєво впливає на пізнання складу ранньої Сонячної системи та розкриття умов виникнення атмосфери та життя на Землі, заявили дослідники.
За інф. з сайту https://phys.org підготував Іван Крячко
