|
Межзвездный гость подтверждает теорию комет
|
|
|
|
Межзвездный гость 3I/ATLAS постоянно меняется по мере своего прохождения через нашу Солнечную систему. Этого следовало ожидать, поскольку впервые за потенциально миллиарды лет она приближается к энергии, выделяемой звездой.
|
|
|
|
Ученые внимательно следят за этими изменениями, как для того, чтобы убедиться, что в них нет ничего необъяснимого с точки зрения наших нынешних представлений, так и для того, чтобы сравнить 3I/ATLAS как с предыдущими межзвездными посетителями, так и с кометами в нашей собственной солнечной системе.
|
|
|
|
В недавней статье европейских исследователей, размещенной на сервере препринтов arXiv, описывается, как изменения в определенном соотношении материалов в коме 3I/ATLAS соответствуют нашему современному пониманию геологии комет.
|
|
|
|
Это соотношение и есть соотношение содержания никеля и железа (Ni/Fe). Оно измерялось в течение двух десятилетий, в том числе на 20 внутрисистемных кометах, а также на комете 2I/Борисов, последней известной межзвездной посетительнице нашей Солнечной системы. Однако тот факт, что любой из этих материалов вообще присутствует в комете, озадачил ученых, поскольку температуры на их поверхности обычно недостаточно для сублимации силикатов или сульфидов, которые, как считается, удерживают эти металлы на поверхности кометы.
|
|
|
|
|
|
|
Соотношение Ni/Fe, полученное при изучении 2I/Borisov, было аналогично соотношению для комет, находящихся внутри системы. Но это соотношение также примерно в 10 раз превышает соотношение Ni/Fe для самого Солнца. Таким образом, тот факт, что у одного из наших межзвездных гостей и у комет, находящихся в нашей системе, было одинаковое соотношение, указывал на какой-то общий процесс образования комет, который не зависел от материалов, имеющихся в звезде, вокруг которой они образовались.
|
|
|
|
3I/ATLAS, однако, отличался, как и во многих других отношениях, как от внутрисистемных комет, так и от 2I/Borisov. Исследователи использовали очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, чтобы наблюдать за кометой в период с августа по сентябрь, когда она проходила расстояние от 3,14 до 2,14 а.е. и начала все больше нагреваться солнцем.
|
|
|
|
Они отметили, что спектральная линия поглощения никеля, зафиксированная УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ эшелле-спектрографом VLT (UVES), присутствовала все это время. Однако линии поглощения железа появились только после того, как 3I/ATLAS приблизилась к Солнцу на расстояние 2,64 а.е. Это несоответствие привело к тому, что соотношение Ni/Fe было намного выше, чем у предыдущих комет, но оно активно менялось по мере приближения 3I/ATLAS к Солнцу. Ни одно другое исследование не показало столь значительных изменений.
|
|
|
|
Это также может объяснить, почему в коме кометы вообще есть никель и железо. Ранее исследователи выдвинули теорию о том, что металлы, которые они наблюдали, были связаны с карбонильными группами, образуя металлоорганические соединения с высоким содержанием летучих веществ. В этом сценарии никель был бы связан в виде тетракарбонила никеля (Ni(CO)4), а железо было бы связано в виде пентакарбонила железа (Fe(CO)5). Оба этих металлоорганических материала имеют достаточно низкую температуру сублимации, что позволяет им сублимироваться, находясь еще далеко от солнца.
|
|
|
|
Важно отметить, что для этого набора данных тетракарбонил никеля имеет более низкую температуру плавления, чем пентакарбонил железа, что объясняет отсутствие спектров железа в начале периода наблюдений, но они появились позже, когда комета приблизилась к Солнцу. Температурный градиент во время этого путешествия, должно быть, превысил порог, за которым пентакарбонил железа начал сублимироваться, что привело к резкому падению соотношения Ni/Fe, показанному в данных. Исследователи также обнаружили, что объем образующегося в коме никеля полностью соответствует теоретической скорости сублимации тетракарбонила никеля.
|
|
|
|
Исследователи выдвинули еще один важный тезис о комете 3I/ATLAS — ее можно классифицировать как "комету с низким содержанием C2". Это означает, что соотношение двухатомного углерода (C2) и цианогенного радикала (CN) в ее коме очень мало. Эта классификация указывает на "изначальность" 3I/ATLAS, поскольку это соотношение было задано миллиарды лет назад, когда она образовалась, и намекает на то, что она образовалась в другой части протопланетного диска своей родной системы, чем другие, более распространенные кометы.
|
|
|
|
Ежедневно появляется все больше данных о нашем третьем известном межзвездном госте. Это, вероятно, будет включать в себя дополнительные исследования его соотношения Ni/Fe по мере приближения к Солнцу и до того, как он исчезнет из поля зрения на несколько месяцев. Ожидайте новых публикаций от как можно большего числа телескопов и исследовательских групп, которые смогут найти время для наблюдений за этим кометным гостем, который появляется раз в жизни.
|
|
|
|
Источник
|
