Вчені вперше зафіксували рідкісну стадію перетворення кентавра на комету
Астрономи зафіксували унікальний момент: космічне тіло, яке належить до класу кентаврів, почало перетворюватися на комету. Об’єкт 450P/LONEOS, що мільярди років перебував у холодних околицях Сонячної системи, під впливом зміни орбіти почав нагріватися, випускати газ і пил, формуючи кому. Це рідкісна стадія, яку раніше ніколи не спостерігали.
Дослідження, опубліковане в The Planetary Science Journal, розповідає про спостереження команди планетолога Чарльза Шамбо з Університету Центральної Флориди. Використовуючи космічний телескоп James Webb та обсерваторію Gemini North, вчені простежили, як кентавр поступово набуває ознак комети.
Як кентавр опинився на шляху до перетворення на комету
Кентаври – це особливий клас малих тіл Сонячної системи, що дрейфують між орбітами Юпітера та Нептуна. Вони займають проміжне місце між астероїдами внутрішніх регіонів Сонячної системи та холодними об’єктами поясу Койпера.
Через постійний гравітаційний вплив газових гігантів їхні орбіти є надзвичайно нестабільними. Протягом мільйонів років кентавр може змінювати траєкторію, доки гравітація однієї з планет не викине його із Сонячної системи або, навпаки, не підштовхне ближче до Сонця.
Саме ця нестабільність робить кентаврів своєрідними природними лабораторіями, що дозволяють спостерігати, як холодні крижані тіла поступово перетворюються на активні комети.
Так сталося і з 450P/LONEOS. Переломним моментом став 1992 рік, коли об’єкт пройшов приблизно за 4,6 млн км від Сатурна. Гравітація планети змінила його орбіту: перигелій опустився до 5,4 астрономічної одиниці, або близько 813 млн км від Сонця – лише трохи далі за орбіту Юпітера, яка становить приблизно 5,2 а.о.
У результаті 450P почав отримувати значно більше сонячного тепла, ніж раніше. Його орбітальний період нині становить близько 22 років, тобто він уже наблизився до параметрів комет родини Юпітера, періоди обертання яких зазвичай не перевищують 20 років.
За об’єктом спостерігали на Gemini North у період із 2019-го до 2024 року. Астрономи зафіксували, як його кома поступово ставала яскравішою, аж поки в серпні 2024 року 450P не пройшов перигелій.
James Webb знайшов несподіване джерело коми
Коли кентавр почав активніше виділяти газ і пил, науковці очікували побачити характерну для комет водяну пару. Проте спостереження James Webb показали зовсім іншу картину.
Водяної пари в комі 450P/LONEOS практично немає. Натомість головним компонентом газових викидів виявився вуглекислий газ (CO₂).
Науковці пояснюють це особливостями льоду всередині кентавра. У первісних об’єктах із поясу Койпера вода може перебувати в аморфному, тобто невпорядкованому та пористому стані. Така структура здатна утримувати всередині бульбашки газу.
Коли тіло починає нагріватися, аморфний лід перебудовується у кристалічну структуру. Під час цього процесу вивільняється газ, замкнений усередині льоду, зокрема вуглекислий, а разом із ним назовні можуть виходити пил та дрібні кристали водяного льоду.
James Webb зафіксував ознаки саме таких кристалічних частинок. Тобто 450P/LONEOS фактично почав втрачати первісний стан, у якому міг перебувати від часів формування Сонячної системи близько 4,5 млрд років тому.
Що чекає на 450P/LONEOS далі
Дослідники вважають, що об’єкт перебуває лише на ранній стадії перетворення. Якщо майбутнє зближення з Юпітером знову змінить його орбіту та наблизить 450P до Сонця, підвищення температури може запустити інтенсивніше випаровування кристалічного водяного льоду.
Тоді вода стане значно помітнішим складником коми, а сам об’єкт поступово набуде більш характерного для комет вигляду.
Навіть якщо новий гравітаційний поштовх не відбудеться, після багатьох обертів навколо Сонця 450P може поступово вичерпати доступні запаси сухого льоду. У такому разі водяна пара зрештою може стати основним газом його коми.
Дослідники зазначають, що активність виявляють лише у невеликої частини кентаврів. Зокрема, під час окремого дослідження 13 кентаврів, які найближче підходять до Сонця, жоден із них не продемонстрував аналогічної активності.
Тому 450P/LONEOS дає науковцям надзвичайно рідкісну можливість спостерігати безпосередньо процес переходу від відносно інертного кентавра до активної комети – етап, який раніше ніхто не бачив настільки детально.