Кажется, что все просто: по определению кометы – это объекты, которые оставляют длинный хвост позади себя по мере приближения к Солнцу, в то время как астероиды этого лишены. Но оказывается, что это не всегда так. С 1996 года нам известно, что некоторые астероиды имеют длинные хвосты пыли, похожие на те, что есть у комет.
"Объект 133P/Elst-Pizarro является прототипом «активных астероидов» ", - говорит Джессика Агарвал, ученый из Института Макса Планка для исследования Солнечной системы.
Кометы с момента их формирования оставались во внешней части Солнечной системы и начинают падать во внутреннюю её часть только в последнее время. Это означает, что большая часть изначального льда была сохранена. Однако, типичный астероид остается в Поясе астероидов, расположенном между Марсом и Юпитером, нагреваясь на Солнце, на протяжении миллиардов лет. Поэтому ученые пытаются понять, как астероиды могут оставаться активными, когда большинство их льдов, скорее всего, уже растоплены.
Агарвал расскажет нам о процессах, благодаря которым астероид может вести себя как комета, а также о последних наблюдениях своей команды за объектом 288P/300163 с помощью космического телескопа Хаббл.
Столкновения
Даже случайный поклонник «Звездных войн» может иметь искаженное представление о том, что такое «Пояс Астероидов» и как он выглядит. В части «Империя наносит ответный удар» Тысячелетний Сокол постоянно уклоняется от космических скал. В действительности, астероиды между Марсом и Юпитером расположены на сотни тысяч миль друг от друга. Это редкое событие, когда они сталкиваются друг с другом.
"В результате такого столкновения может образоваться простой кратер или произойти катастрофическое разрушение. Все зависит от размеров, скорости и внутренних сил", - рассказала Агарвал в электронной почте. "В любом случае столкновение породит пылевое облако, и это облако, которое мы наблюдаем с Земли, и заставляет астероид быть похожим на комету".
"Одним из таких примеров был 596 Scheila, который ударил по гораздо меньшему астероиду в 2010 году и породил два временных облака пыли. Шрам на поверхности стал заметен благодаря изменению кривой блеска объекта", - добавила Агарвал.
Вращение
"Если астероид вращается достаточно быстро, то иногда пыль и другие частицы будут отлетать от его поверхности. Самые быстрые астероиды могут даже разорвать сами себя. Все опять же будет зависеть от их внутренних сил. Но каким образом астероид может изменить свою скорость вращения? Одним из вариантов является если астероид имеет неправильную форму или неровную отражательную поверхность (или альбедо), испуская неравномерное тепловое излучения. Такой эффект известен под названием «YORP эффект»".
"В некоторых случаях этот эффект может раскрутить астероид до предела", - рассказала Агарвал. "Ярким примером катастрофического распада является P/2013 R3, который распался, по меньшей мере, на 10 фрагментов в конце 2013 года, а также Р / 2012 F5, который имеет критической период вращения и выбрасывает фрагменты и пыль".
Потеря льда
"Мы уже указали ранее, что астероиды находятся в постоянном взаимодействии с солнечной радиации. Так какой лед может остаться через миллиарды лет? Ученые предполагают, что должно оставаться еще немного льда внутри объекта, который благодаря внешнему воздействию может извергнуться наружу", - сказала Агарвал.
"Такая деятельность, как правило, продолжается в течение нескольких недель или месяцев, пока солнечное излучение достаточно сильно. В настоящее время подобная активность замечена на четырех астероидах. Одним из них является прототип 133P / Elst-Писарро".
Трещины при нагревании
"Если материал нагревается быстро, тепловое расширение не может быть однородным. Поверхность, как правило, больше всего страдает от солнечного нагрева, чем внутренние слои. Кроме того, различные материалы по-разному реагируют на тепло", - пишет Агарвал. "В результате быстрое изменение температуры может привести к растрескиванию поверхности, из которой может извергать пыль".
Одним из таких примеров является астероид 3200 Phaethon. Как полагают ученые, он подойдет слишком близко к Солнцу и нагреется до 700 градусов по Цельсию. Учитывая его быструю скорость вращения и тепловую нагрузку, могут произойти катастрофические изменения. Астрономы уже наблюдают всплески пыли от астероида.
Исследование Хаббла
Огромным преимуществом космического телескопа Хаббл является его расположение выше земной атмосферы. Это позволило ему обнаружить пылевой хвост активного астероида 288P / 300163, имеющего толщину всего 1000 км (621 миль) и простирающийся на 50000 км (31000 миль) от сердца кометы или ядра. Этот тонкий след говорит от выбросе пыли с поверхности астероида.
Исследователи предполагают, что лед тает на поверхности 288P, освобождая при этом пыль.
"В качестве дополнения мы обнаружили, что состояние ядра изменилось между нашими двумя наблюдениями, разделенными примерно на неделю", - сказала она. "Одним из возможных объяснений может быть то, что 288P имеет бинарное ядро, но нам действительно нужно больше данных, чтобы подтвердить это".