Солнечная система полна комет и астероидов, которые то приближаются, то отдаляются от Солнца, двигаясь по своим орбитам и позволяя открывать себя астрономам. Всех их объединяет одно – они являются частью Солнечной системы и имеют общее с ней происхождение. И лишь два объекта, обнаруженные учеными в последние несколько лет, привлекли и продолжают привлекать повышенное внимание благодаря своему межзвездному происхождению
– это астероид Оумуамуа, залетевший в Солнечную систему в 2017 году, и комета Борисова, открытая осенью 2019 года.
Обнаружение обоих объектов произвело эффект бомбы – к настоящему времени в архиве электронных препринтов выложено свыше ста научных статей, посвященных астероиду Оумуамуа – ученые посвящают исследования его форме, химсоставу, версиям о происхождении.
Комету Борисова открыл известный российский астроном Геннадий Борисов, сотрудник Крымской станции Астрономического института имени Штернберга МГУ (ГАИШ). Астрономы подсчитали тогда, что орбита небесного тела имеет огромный эксцентриситет (3,2), то есть она гиперболическая, незамкнутая, а сама комета прилетала из-за пределов Солнечной системы.
Скорость кометы астрономы оценили в 30 километров в секунду, угол вхождения в плоскость Солнечной системы — 44 градуса.
О подробностях открытия Борисов рассказывал «Газете.Ru». «Я себя позиционирую как любитель, все свои наблюдения и открытия я делаю только на своих телескопах. Полгода назад я сделал телескоп покрупнее предыдущих, в августе я открыл на нем марс-кроссер (астероид, пересекающий орбиту Марса), и в конце месяца выстрелила эта комета. То, что комета оказалась внесолнечной, стало для меня сюрпризом, — рассказал Борисов.
В отличие от астероида Оумуамуа, сама по себе комета Борисова показалась астрономам не обладающей какими-то исключительными свойствами. Однако сразу в двух статьях, опубликованных накануне, ученые опровергают это заблуждение и доказывают, что комета Борисова – исключительный по своей природе объект.
Изучая частицы, из которых состоят кометы, ученые могут предположить, из чего состояла Солнечная система, когда эти кометы формировались. Этот же принцип может быть использован и при изучении межзвездных комет.
Авторы первой статьи, опубликованной в журнале Nature Communications, сосредоточились на анализе поляризации света, отраженного частицами кометы. Свет называют поляризованным, если в точках пространства, куда дошла световая волна, есть выделенные плоскости, в которых колеблются векторы напряженности электрического и магнитного поля.
Если свет от кометной комы (окружающей ее оболочки газа и пыли) поляризован, изучение параметров поляризации помогает оценить размеры и состав пылинок, а значит – понять условия ее формирования.
Данные наблюдений с телескопа VLT в Чили показали, что отраженный кометой свет поляризован, как ни один другой объект в Солнечной системе, из изученных ранее. Это означает, что частицы комы (облако из пыли и газа, окружающее ядро) очень мелкие и никогда не были нагреты при сближении кометы с какой-либо звездой.
Этот вывод привел астрономов к выводу, что они столкнулись с «наиболее первозданным» объектом, когда-либо изученным. Единственным объектом, сравнимым по степени поляризации света, оказалась знаменитая комета Хе́йла — Бо́ппа, самая яркая из наблюдавшихся за последние десятилетия.
Ученым известно лишь о двух сближениях этой кометы с Солнцем, поэтому ей также удалось почти не подвергнуться действию тепла и солнечного ветра, сохранив в себе свойства того газопылевого облака, из которого сформировалась 4,5 млрд лет назад.
«Комета Борисова может представлять собой первую действительно первозданную комету, из когда-либо изученных». – пояснил Стефано Багнуло, автор исследования.
«Тот факт, что обе кометы значительно похожи, указывает, что условия формирования 2I/Borisov не сильно отличались от условий в ранней Солнечной системе», — считает Альберто Селлино, соавтор исследования из Национального института астрофизики в Италии.
«Прилет кометы Борисова из межзвездного пространства впервые предоставил возможность изучить состав кометы из другой планетной системы и узнать, отличается ли вещество кометы от нашего разнообразия», — добавила соавтор Людмила Колоколова из Университета Мэриленда.
«Исследуя состав и структуру пылевых частиц в хвосте кометы 2I/Borisov, мы можем сделать аргументированные предположения об условиях ее формирования и наличия пыли», — пояснил Бин Ян, автор второй статьи, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
С коллегами он исследовал тепловое излучение кометы при помощи телескопа ALMA в Чили. По данным этих наблюдений кома кометы состоит из частичек размером порядка одного миллиметра или больше. Кроме того выяснилось, что по мере приближения к Солнцу в коме заметно менялось содержание угарного газа и воды.
Все это заставило сделать вывод, что комета формировалась в разных частях своей планетной системы.
Так, астрономы пришли к выводу, что изначально формирование кометы происходило близко к звезде, затем – в более отдаленных областях, где планеты-гиганты способствуют перемешиванию вещества. По мнению ученых, аналогичные процессы происходили и на ранних этапах формирования Солнечной системы.