Астрономы зафиксировали радиосигналы от кометы 12P/Понса-Брукса

Средние 18-сантиметровые линии OH кометы 12P в разные эпохи (масштабировано до 1667 МГц). Автор: Ли Цзюньцэнь, из Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554867

Исследовательская группа под руководством Шанхайской астрономической обсерватории Китайской академии наук использовала радиотелескоп Тяньма для проведения многодиапазонных радио наблюдений за возвращающейся кометой 12P/Понса-Брукса (12P). Учёные измерили скорость производства воды во время вспышечной активности и совершили самое дальнее на сегодняшний день обнаружение молекул аммиака в комете галлеевского типа. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Кометы содержат богатое разнообразие ледяных компонентов, относящихся ко времени формирования Солнечной системы. При приближении к Солнцу эти компоненты сублимируются из-за солнечного нагрева, вызывая разнообразную кометную активность. Наличие этих летучих льдов указывает на то, что кометы не претерпели значительной тепловой эволюции с момента своего образования. Изучение состава льдов в кометах даёт важное представление о тепловых и химических условиях первозданной Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад.

12P — это комета галлеевского типа с орбитальным периодом около 71 года. С момента её открытия в 1812 году, при каждом возвращении она демонстрировала множественные вспышки — отличительная характеристика, причина которой остаётся неизвестной. Во время своего возвращения в 2024 году 12P снова пережила частые вспышки, проявлявшиеся как кратковременные всплески общей яркости. Поскольку вспышки часто связаны с высвобождением большего количества газа из ядра, период вспышек 12P предоставляет отличную возможность для мониторинга состава её газа и его изменений, а также для анализа механизмов и материальных источников вспышек.

С конца 2023 года до начала 2024 года исследователи провели серию L-диапазонных и K-диапазонных радио наблюдений с использованием телескопа Тяньма. В L-диапазоне они обнаружили 18-сантиметровую спектральную линию гидроксила (OH) кометы 12P, которая является продуктом фотодиссоциации водяного пара. Используя моделирование переноса излучения, они определили скорость производства воды и скорость расширения газа 12P до и после нескольких вспышек.

(a) Изменение скорости производства OH и воды для 12P в зависимости от гелиоцентрического расстояния; (b) Связь между содержанием NH₃ и гелиоцентрическим расстоянием для разных комет. Автор: Ли Цзюньцэнь, из Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554867

Объединив эти результаты с предыдущими исследованиями, они охарактеризовали краткосрочные и долгосрочные изменения активности 12P, вызванные вспышками. На гелиоцентрическом расстоянии 1 а.е. 12P может высвобождать более 5 тонн водяного пара в секунду, что превышает уровень большинства короткопериодических комет и некоторых долгопериодических комет, явно демонстрируя высокую активность 12P. Во время вспышек активность 12P (на примере воды) может примерно удваиваться.

K-диапазонные наблюдения впервые обнаружили молекулы аммиака (NH₃) в комете галлеевского типа на радиочастотах с достоверностью 3σ, что стало самым дальним обнаружением аммиака в комете с помощью радиоволн. Исследователи измерили скорость производства NH₃ и относительное содержание во время одного из периодов вспышек 12P и обнаружили, что относительное содержание NH₃ находится на высоком уровне среди комет. NH₃ имеет относительно низкую температуру сублимации.

Для короткопериодических комет, таких как 12P, где более летучие вещества, такие как CO и CO₂, могли уже истощиться, высокое содержание NH₃ и его распределение внутри ядра могут объяснить частые вспышки 12P.

Это исследование раскрывает эволюцию высвобождения материала во время вспышек 12P и предоставляет новые наблюдательные доказательства для понимания механизмов кометной активности и их внутреннего состава.

Больше информации: Juncen Li et al, Pre-perihelion radio observations of comet 12P/Pons-Brooks with the Tianma Radio Telescope, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554867

Источник: Chinese Academy of Sciences