Астрономы предполагают, что до 60% околоземных объектов могут быть темными кометами

Автор: Pixabay/CC0 Public Domain

Согласно исследованию Мичиганского университета, до 60% околоземных объектов могут быть темными кометами, загадочными астероидами, вращающимися вокруг Солнца в нашей Солнечной системе, которые, вероятно, содержат или ранее содержали лед и могли быть одним из маршрутов доставки воды на Землю..

Полученные данные позволяют предположить, что астероиды в поясе астероидов, регионе Солнечной системы примерно между Юпитером и Марсом, который содержит большую часть каменистых астероидов системы, имеют подповерхностный лед, что подозревалось еще с 1980-х годов, по словам Астер Тейлор, сотрудника Университета УМ. аспирант астрономии и ведущий автор исследования.

По словам Тейлора, исследование также показывает потенциальный путь доставки льда в околоземную солнечную систему. Откуда на Земле появилась вода – давний вопрос.

«Мы не знаем, доставили ли эти темные кометы воду на Землю. Мы не можем этого сказать. Но мы можем сказать, что до сих пор ведутся споры о том, как именно земная вода попала сюда», — сказал Тейлор. «Работа, которую мы проделали, показала, что это еще один путь доставки льда из остальной части Солнечной системы в окружающую среду Земли».

Кометы — это ледяные тела с размытой комой, облаком, которое часто окружает комету. Сублимирующийся лед увлекает за собой пыль, создавая облако. Кроме того, кометы обычно имеют небольшое ускорение, вызванное не гравитацией, а сублимацией льда, называемое негравитационным ускорением.

В ходе исследования были изучены семь темных комет и установлено, что от 0,5 до 60% всех околоземных объектов могут быть темными кометами, у которых нет ком, но есть негравитационное ускорение. Исследователи также предполагают, что эти темные кометы, вероятно, происходят из пояса астероидов, а поскольку эти темные кометы обладают негравитационным ускорением, результаты исследования позволяют предположить, что астероиды в поясе астероидов содержат лед.

«Мы думаем, что эти объекты пришли из внутреннего и/или внешнего главного пояса астероидов, и из этого следует, что это еще один механизм попадания льда во внутреннюю часть Солнечной системы», — сказал Тейлор. «Во внутреннем главном поясе может быть больше льда, чем мы думали. Там может быть больше подобных объектов. Это может быть значительная часть ближайшей популяции. Мы на самом деле не знаем, но у нас гораздо больше вопросов, потому что этих выводов».

В предыдущей работе группа исследователей, в том числе Тейлор, определила негравитационные ускорения на ряде околоземных объектов, назвав их «темными кометами». Они определили, что негравитационное ускорение темных комет, вероятно, является результатом небольшого количества сублимирующего льда.

В своей текущей работе Тейлор и их коллеги хотели выяснить, откуда взялись темные кометы.

«Околоземные объекты не остаются на своих нынешних орбитах очень долго, потому что околоземная среда беспорядочна», — сказали они. «Они остаются в околоземной среде всего около 10 миллионов лет. Поскольку Солнечная система намного старше, это означает, что околоземные объекты откуда-то приходят — что нас постоянно кормят околоземными объектами из другого источника., гораздо более крупный источник».

Чтобы определить происхождение этой популяции темных комет, Тейлор и их соавторы создали динамические модели, которые приписывали негравитационные ускорения объектам из разных популяций. Затем они смоделировали путь, по которому будут следовать эти объекты с учетом заданных негравитационных ускорений в течение периода в 100 000 лет.

По словам Тейлора, одна из темных комет под названием 2003 RM, которая проходит по эллиптической орбите близко к Земле, затем к Юпитеру и обратно мимо Земли, следует по тому же пути, который можно было бы ожидать от кометы семейства Юпитера, говорит Тейлор, то есть ее положение соответствует комете, которая была сбита со своей орбиты.

Между тем, исследование показывает, что остальные темные кометы, вероятно, пришли из внутренней полосы пояса астероидов. Поскольку темные кометы, вероятно, содержат лед, это показывает, что лед присутствует во внутреннем главном поясе.

Затем исследователи применили ранее предложенную теорию к своей популяции темных комет, чтобы определить, почему объекты такие маленькие и быстро вращаются. «Кометы — это каменные структуры, связанные льдом — представьте себе грязный кубик льда», — говорит Тейлор. Как только они попадают в линию льда Солнечной системы, лед начинает выделять газ. Это вызывает ускорение объекта, но также может привести к его довольно быстрому вращению — достаточно быстрому, чтобы объект развалился на части.

«На этих кусках также будет лед, поэтому они будут вращаться все быстрее и быстрее, пока не разобьются на новые куски», — сказал Тейлор. «Вы можете продолжать делать это по мере того, как вы становитесь все меньше, меньше и меньше. Мы предлагаем, чтобы получить эти маленькие, быстро вращающиеся объекты, вы берете несколько более крупных объектов и разбиваете их на части».

При этом объекты продолжают терять лед, становятся еще меньше и вращаются еще быстрее.

Исследователи полагают, что хотя более крупная темная комета 2003 RM, вероятно, была более крупным объектом, выброшенным из внешнего главного пояса астероидов, шесть других объектов, которые они исследовали, вероятно, прибыли из внутреннего главного пояса и были созданы объект, который попал внутрь, а затем развалился на части.

Больше информации: Aster G. Taylor et al, The dynamical origins of the dark comets and a proposed evolutionary track, Icarus (2024). DOI: 10.1016/j.icarus.2024.116207

Источник: University of Michigan