Астрофизики ДВФУ рассказали, как определить возраст комет в Солнечной системе

Углерод внутри кометы ATLAS навёл специалистов на мысль о возрасте других комет.

Астрофизики Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) вместе с коллегами из России, Южной Кореи и США предложили определять время пребывания комет внутри Солнечной системы по количеству углеродного вещества в их составе: чем меньше, тем старее. Вывод сделан по итогам наблюдений за кометой ATLAS (C/2019 Y4), которая приблизилась к Земле в мае 2020 года и разрушилась. Статья об этом опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

Молодые астрофизики ДВФУ Екатерина Чорная и Антон Кочергин вместе с российскими и зарубежными коллегами проанализировали состав пылевых частиц в коме — оболочке и хвосте — кометы ATLAS (C/2019 Y4), выяснив, что внутри кометы содержалось большое количество углеродистого вещества. 

Ученые предполагают, что количество углерода в коме других комет может рассказать нам о том, сколько времени они провели в Солнечной системе: чем больше углерода, тем меньше комета провела рядом с Солнцем и наоборот. 

Комета ATLAS приблизилась к Земле в мае 2020 года и вызвала большой интерес, разрушившись буквально на глазах у исследователей всего мира. 

«ATLAS должна была стать самой яркой кометой в этом году, ее можно было бы наблюдать с Земли невооруженным глазом. Вместо этого ученые всего мира с любопытством следили за дезинтеграцией кометы — рассказывает Екатерина Чорная, аспирант Школы естественных наук ДВФУ. — Поскольку мы начали вести фотометрические и поляриметрические наблюдения за кометой еще до начала её распада, то смогли сравнить состав ее комы до и во время разрушения. В процессе распада мы наблюдали резкий рост положительной ветви поляризации. При помощи моделирования мы выяснили, что это соответствует высокому содержанию углеродистых частиц». 

Ученый рассказала, что ATLAS появлялась в Солнечной системе раз в 5476 лет, то есть относилась к долгопериодическим кометам, которые редко сближаются с Солнцем, а значит, редко нагреваются. Такие кометы вызывают особый интерес исследователей, поскольку содержат много «законсервированного» изначального вещества, древнейших элементов, образованных на ранних этапах формирования Солнечной системы. Это вещество становится доступно для изучения с Земли, когда оно начинает испаряться под воздействием солнечной радиации. У комет, которые часто сближаются с Солнцем, такого вещества почти не остается. 

Исследователи всего мира внимательно изучают и сравнивают физико-химический состав пылевых частиц кометных ком, чтобы больше узнать об эволюции Солнечной системы. Для этого они смотрят, как пылевые частицы задерживают, преломляют и поляризуют свет. 

По словам Екатерины Чорной, поляризационный ответ пылевых частиц кометы ATLAS совпадает с ответом частиц одной из самых ярких комет в истории Земли — кометы Хейла-Боппа C/1995 O1, за исключением нескольких наблюдений, где данные ATLAS больше совпадают с кометой C/1996 B2 (Хякутакэ). 

В исследовании кометы ATLAS приняли участие сотрудники Школы естественных наук ДВФУ, Гуманитарного колледжа в составе Университета Кёнг Хи (Южная Корея), Департамента Астрономии и космических наук Университета Кёнг Хи (Южная Корея), Института прикладной астрономии Российской академии наук, Института космических наук (США).