7 декабря 2019 года первая межзвёздная комета приблизилась к Земле

Этот день в истории:

Международный астрономический союз утвердил официальное название для первой межзвездной кометы, которую в августе этого года обнаружил астроном Геннадий Борисов. Теперь за объектом закреплено имя 2I/Борисова, которое отражает внесолнечное происхождение, а также второй порядковый номер в группе таких тел после Оумуамуа. 

В Солнечную систему помимо звезды и планет входит множество малых тел, таких как астероиды и кометы. Астероиды — это каменистые или металлические тела, которые преимущественно находятся в главном поясе, расположенном между орбитами Марса и Юпитера, и движутся по близким к круговым орбитам. В состав комет входят значительные количества замороженных газов, а их орбиты часто очень вытянуты, что считают указанием на существование обширного облака Оорта на окраинах нашей системы.

Орбиты космических тел позволяют разделить их на связанные с Солнцем и прибывшие извне. Для этого используется параметр под названием эксцентриситет, который характеризует вытянутость траекторий: если он меньше единицы, то орбита замкнута (круг или эллипс), если равно или больше, то разомкнута (парабола или гипербола). Обычно орбитальные параметры определяются с заметными ошибками, поэтому только значительно превышающий единицу эксцентриситет считается доказательством внесолнечного происхождения.

За всю историю астрономических наблюдений лишь два относительно крупных объекта были отождествлены как прибывшие из других частей Галактики, хотя присутствие мелких пылинок из межзвездного пространства между планетами Солнечной системы доказано.

Первым телом стал открытый в 2017 году объект Оумуамуа. О его точной природе ученые спорят до сих пор, так как он проявлял свойства как астероидов, так и комет. Его официальное наименование — 1I/Оумуамуа: I/ означает внесолнечное происхождение, а цифра 1 — первый порядковый номер в списке объектов этого класса.

30 августа астроном Геннадий Борисов, сотрудник Крымской астрофизической обсерватории, опубликовал данные наблюдений за новым телом, из которых следовало чрезвычайно большое значение эксцентриситета 3,07. После подтверждения обнаружения другими обсерваториями, что исключило вероятность ошибки наблюдений и интерпретаций, открытие было официально установлено. Так как объект внешне был похож на комету, он автоматически получил наименование C/2019 Q4 (Borisov).

На сегодняшний день орбита этой кометы известна достаточно точно и однозначно говорит о внесолнечном происхождении, что делает ее вторым известным телом с подобной траекторией. Это позволило Международному астрономическому союзу официально утвердить новое название для объекта — 2I/Борисова. В этом случае была использована традиция наименования комет по их первооткрывателям.

Комета 2I/Борисова будет проходить перигелий (ближайшую к Солнцу точку траектории) 7 декабря 2019 года. В этот момент между кометой и звездой будет около двух астрономических единиц, и примерно столько же будет отделять ее от Земли. Ожидается, что в декабре и январе она будет ярким объектом в небе Южного полушария: астрономы ожидают близкого прохождения объекта, что позволит в деталях его рассмотреть. Также траектория кометы в этом смысле лучше, чем у 1I/Оумуамуа, поэтому ее можно будет дольше исследовать.

Тимур Кешелава

---

 

Изображение межзвёздной кометы 2I/Borisov, полученное телескопом «Хаббл», октябрь 2019

 

На межзвездной комете 2I/Борисова нашли циан

Астрономы получили спектр видимого диапазона первой межзвездной кометы 2I/Борисова, на основе которого удалось доказать активное истечение газа с поверхности тела, а также обнаружить присутствие молекул циана (CN). В целом, по изученным свойствам межзвездная комета кажется все более похожей на аналогичные тела Солнечной системы, хотя многие важные параметры пока еще не оценены, пишут авторы в препринте на сервере arXiv.org.

Теории формирования планетных систем предсказывают, что возникновение планет-гигантов приводит к выбрасыванию заметной доли вещества протопланетного диска в межзвездное пространство. Впоследствии такие тела могут попадать в другие планетные системы, где будут наблюдаться в виде межзвездных комет или астероидов.

На данный момент ученые установили межзвездное происхождение двух побывавших в Солнечной системе тел: объекта 1I/Оумуамуа и кометы 2I/Борисова. Оумуамуа открыли в октябре 2017 года, а комету Борисова — в августе 2019. Орбита Оумуамуа позволяла детально наблюдать тело лишь в течение пары недель, после чего оно стало слишком тусклым. Орбита кометы Борисова в плане возможности подробного изучения оказывается намного лучше.

В работе астрономов из Европы, США, Чили при участии Алана Фицсиммонса (Alan Fitzsimmons) из Университета Квинс в Белфасте описаны детальные наблюдения кометы Борисова при помощи 4,2-метрового Телескопа Уильяма Гершеля на Канарах и небольшого телескопа TRAPPIST-North в Марокко с диаметром 0,6 метра. Авторам удалось зафиксировать спектральный сигнал истекающего с кометы потока газа и пыли — комы.

В коме астрономы зафиксировали присутствие молекул CN в газообразном виде, причем темп их потери кометой составил порядка 4 × 1024 штук в секунду при расстоянии до Солнца в 2,7 астрономических единицы. Активность истечения циана с кометы Борисова оказалась слегка меньше, чем у долгопериодических комет Солнечной системы на таком же расстоянии от звезды, но больше, чем у короткопериодических. Например, у долгопериодической кометы C/2013 R1 (Лавджоя) на таком же расстоянии темп истечения циана был равен 1,9 × 1025, в то время как у короткопериодической 9P/Темпеля — всего 1,8 × 1023 на чуть более близком расстоянии в 2,4 астрономических единицы.

Ученые предполагают, что общее отношение вещества в газообразном виде к пыли в коме также должно быть на характерном для известных комет уровне, хотя его точное значение оценить не удалось из-за неизвестного распределения пылинок по размерам и скорости их движения. Предположительно, по другим свойствам комета также может быть похожа на известные тела: в этом случае суммарный темп потери веществ в газообразном виде должен составлять порядка 57 килограммов в секунду, пыли — в 1–10 раз больше, при этом ядро кометы должно быть от 0,7 до 3,3 километров.

Авторы отмечают, что свойства кометы, а также ее состав, все еще исследованы недостаточно хорошо. Известно, что соотношения некоторых веществ могут значительно меняться в протопланетном диске и, следовательно, влиять на состав комет в зависимости от места их происхождения. Например, примерно в трети комет Солнечной системы очень малое количество молекул с цепочками из двух и трех атомов углерода, но данных о таких соединениях, а также об основных компонентах льда, то есть воды и оксидов углерода, в случае кометы Борисова еще не получено. Именно поэтому сделать точный вывод о ее родстве с другими аналогичными телами в Солнечной системе пока что нельзя.

Тимур Кешелава