Комета притворилась астероидом и выдала тайну на краю Солнечной системы

Японские астрономы выявили необычные свойства поверхности кометы 28P/Неймина, изучив архивные снимки телескопа Subaru. Внешне ее ядро напоминает темные астероиды, однако микроскопическая структура поверхностного слоя может существенно от них отличаться.

Комету случайно обнаружили на изображениях, полученных широкоугольной камерой Hyper Suprime-Cam. Первоначально эти наблюдения проводились для других научных задач, но исследователи систематически проверяли архив телескопа в поисках попавших в кадр объектов Солнечной системы.

В момент съемки 28P/Неймина находилась на расстоянии более десяти астрономических единиц от Солнца — дальше орбиты Сатурна. При такой удаленности лед на поверхности почти не испарялся, поэтому вокруг ядра отсутствовало характерное для активных комет облако газа и пыли. Это позволило исследовать непосредственно поверхность объекта.

Наблюдать ядра комет без окружающей их оболочки удается редко. На большом расстоянии от Солнца такие тела становятся чрезвычайно тусклыми. Рассмотреть 28P/Неймина помогло 8,2-метровое зеркало Subaru и большое поле зрения установленной на нем камеры.

Ученым также повезло с расположением небесных тел. Земля, комета и Солнце оказались почти на одной линии, причем источник света находился позади наблюдателя. Угол между ними составлял всего 0,334 градуса. При такой геометрии тени, создаваемые отдельными частицами поверхности, практически исчезают, а объект начинает выглядеть ярче.

Это явление получило название эффекта оппозиции. По характеру усиления яркости астрономы могут судить о размере частиц, плотности их расположения и количестве пустого пространства между ними.

Цвет и общая отражательная способность ядра 28P/Неймина оказались близки к показателям темных астероидов D-типа. Однако при почти полном совпадении направлений на Землю и Солнце комета продемонстрировала значительно более резкий скачок яркости, чем обычно наблюдается у темных астероидов C-, D- и P-типов.

По силе эффекта поверхность кометы скорее напоминала значительно более светлые астероиды. Исследователи предположили, что частицы на ядре имеют особую структуру или иначе уложены, из-за чего свет сильнее рассеивается обратно в сторону наблюдателя.

Различия могли сформироваться во время многократных сближений кометы с Солнцем. При нагревании поверхностный лед испаряется, газ и пыль покидают ядро, а оставшийся материал постепенно перестраивается. За множество оборотов этот процесс способен создать пористый слой, не похожий на поверхность астероидов.

Авторы работы подчеркивают, что выводы пока основаны на наблюдениях одной кометы и зависят от выбранной модели изменения яркости. Для окончательного объяснения эффекта потребуются новые измерения 28P/Неймина под разными углами, а также исследования других неактивных кометных ядер.

Результаты опубликованы 25 августа в журнале Publications of the Astronomical Society of Japan. Исследователи рассчитывают, что архив Subaru содержит и другие случайно запечатленные объекты, которые помогут восстановить историю формирования и эволюции тел Солнечной системы.

Читайте также: След астронавта может заразить Луну и обмануть ученых