Новое исследование, проведенное ученым из Университета Центральной Флориды, может существенно изменить наше понимание того, как кометы прибывают с окраин Солнечной системы и направляются во внутреннюю её часть, приближаясь к Земле.
В исследование, которое будет опубликовано в «Astrophysical Journal Letters» на этой неделе, ученый Гал Сарид и соавторы описывают открытие орбитальных «ворот», через которые проходит множество комет, прежде чем они приблизятся к нашему Солнцу. «Ворота» были открыты как часть изучения эволюции кентавров, маленьких ледяных тел, путешествующих по хаотическим орбитам между Юпитером и Нептуном. Исследовательская группа смоделировала эволюцию тел за пределами орбиты Нептуна и их движения через область гигантской планеты и внутри орбиты Юпитера. Эти ледяные тела считаются почти нетронутыми остатками материала от рождения нашей Солнечной системы.
В течение долгого времени обсуждался путь комет от их первоначального местоположения формирования внутрь к Солнцу.
«Как новые кометы, контролируемые влиянием Юпитера, заменяют утраченные? Где находится переход между пребыванием во внешней Солнечной системе в виде небольших спящих тел и становлением активными телами внутренней Солнечной системы, проявляющими газовую и пылевую кому и хвост?», -спрашивает Сарид, ведущий ученый исследования. «Эти вопросы оставались загадкой до сих пор. «То, что мы обнаружили, изменит наш взгляд на историю ледяных тел», - говорит он.
Считается, что кентавры происходят из области пояса Койпера, расположенного за пределами Нептуна и считаются источником комет Юпитера, которые занимают внутреннюю Солнечную систему. Хаотическая природа орбит кентавров скрывает их точные пути, затрудняя предсказание их будущего как комет. Когда ледяные тела, такие как кентавры или кометы, приближаются к Солнцу, они начинают выделять газ и пыль, создавая нечеткий вид комы и вытянутых хвостов, которые мы называем кометами. По словам Сарида, этот процесс является одним из самых впечатляющих явлений, наблюдаемых на ночном небе, но это также мимолетное мерцание красоты, за которым быстро следует либо разрушение кометы, либо ее эволюция в дремлющее состояние.
Первоначальная цель исследования состояла в том, чтобы изучить историю странного кентавра 29P / Швассмана — Вахмана 1 (ШВ1), кентавра среднего размера на почти круговой орбите чуть дальше Юпитера. ШВ1 уже давно озадачил астрономов своей высокой активностью и частыми взрывными вспышками, которые происходят на расстоянии от Солнца, где лед не должен эффективно испаряться. Как его орбита, так и активность ставят ШВ1 в эволюционную середину между другими кентаврами и семейными кометами Юпитера. По словам Сарида, исследовательская группа хотела выяснить, соответствует ли эволюция ШВ1 другим кентаврам.
«Было обнаружено, что более одного пяти кентавров, которых мы отслеживали, выходили на орбиту, похожую на орбиту ШВ1, в какой-то момент их жизни», - сказала Мария Уомак, ученый из Флоридского космического института и соавтор исследования.
«Кентавры, проходящие через этот регион, являются источником более двух третей всех комет внутренней части Солнечной системы, что делает его основным шлюзом, через который проходят эти кометы», - говорит Уомак. Регион «Gateway» не удерживает объекты в течение длительного времени, и большинство кентавров становятся кометами внутренней части Солнечной системы в течение нескольких тысяч лет. Это лишь малая часть любого объекта Солнечной системы, которая может охватывать миллионы, а иногда и миллиарды лет.
Присутствие ворот обеспечивает долгожданное средство идентификации кентавров на неизбежной траектории ко внутренней части Солнечной системы. В настоящее время ШВ1 является самым крупным и наиболее активным из нескольких объектов, обнаруженных в этой области шлюза, что делает его «главным кандидатом на продвижение наших знаний об орбитальных и физических переходах, которые формируют популяцию комет, которую мы видим сегодня», говорит Сарид.
По словам исследователей, наше понимание комет тесно связано со знанием раннего состава нашей Солнечной системы и эволюции условий возникновения атмосферы и жизни.
Источник: https://phys.org/news/2019-09-comet-gateway-solar-fundamental-evolution.html