Астероид-кентавр Хирон, как и комета, выбрасывает обширный газовый поток. Этот факт установлен еще несколько десятилетий назад, однако недавние наблюдения с телескопа «Уэбб» выявили в этой картине и другие, весьма неожиданные детали: в его хвосте зафиксировано значительное количество метана, в то время как угарный газ, обычно характерный для комет, обнаружен в гораздо меньших объемах.
Объект Хирон, протянувшийся примерно на 210 километров, одновременно классифицируется как астероид и как комета. Он стал первым известным представителем уникального класса небесных тел, происходящих из пояса Койпера. Гравитационное воздействие планет-гигантов со временем изменило их орбиты, переместив ближе к Солнцу, и теперь они движутся в пространстве между орбитами Юпитера и Нептуна. На данный момент известно уже несколько сотен таких объектов.
Хирон расположен между Сатурном и Ураном, и в связи с этим получил имя в честь мифического кентавра – сына Кроноса (Сатурна) и внука Урана. Это название впоследствии оказалось предвидением: спустя десять лет после открытия Хирона, в 1988 году, ученые зафиксировали выброс газов с его поверхности, что является признаком кометной деятельности. Таким образом, было установлено, что он представляет собой настоящего «кентавра», своего рода «гибрид» астероида и кометы. Подобную уверенность астрономы могут выразить и в отношении еще почти двух десятков подобных тел.
Исследователи стремятся выяснить, какие факторы обуславливают формирование их эффектных кометных шлейфов на значительном удалении от Солнца. Согласно одной из гипотез, источником этих шлейфов является выброс в основном угарного газа, учитывая его высокую летучесть. Альтернативное объяснение предполагает, что это следствие внезапной модификации структуры поверхностного льда.
В условиях космического вакуума молекулы воды из-за крайне низких температур настолько стремительно связываются, что не формируют упорядоченную кристаллическую решетку, а замерзают хаотично, образуя аморфный лед. При повышении температуры, хотя бы до примерно минус 160 градусов Цельсия, действие холода уменьшается, молекулы получают возможность упорядочиться – аморфный лед переходит в кристаллическую форму. Этот процесс сопровождается выделением тепла, которое ранее рассматривалось как вероятная причина необычного поведения кентавров. Тем не менее, последние наблюдения показали, что для Хирона этот механизм не играет ведущей роли.
В январе 2024 года ученые-астрофизики из США, Франции и Испании провели наблюдения за Хироном, используя космический телескоп «Джеймс Уэбб поделились несколько неожиданными данными в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org. Наблюдения показали, что объект располагался почти в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля, приблизительно на расстоянии Урана.
Согласно полученным сведениям, анализ отраженного света с помощью телескопа выявил на поверхности объекта водяной лед (как кристаллический, так и аморфный), замороженный углекислый газ, органические соединения и оксид углерода (СО), который также находится в твердой форме. Особенностью является то, что он обнаружен именно в таком состоянии.
Газовый хвост Хирона имеет иную структуру: в его составе преобладает метан (его выделение составляет свыше 40 килограммов в секунду), диоксида углерода значительно меньше – примерно в 15 раз, а угарного газа не обнаружено. По мнению исследователей, это отклонение от нормы, поскольку в типичных кометных шлейфах концентрация угарного газа обычно превышает концентрацию метана.
Заслуживает внимания тот факт, что при значительном испарении метана его не фиксируют в виде льда на Хироне. Помимо этого, выбросы происходят только в конкретной области. Это наводит на мысль о том, что метан не испаряется непосредственно с поверхности, а высвобождается из недр.
По мнению исследователей, резервы этого вещества находятся в глубинных слоях Хирона. Образование ледяного монооксида происходит на его поверхности в ограниченном объеме под воздействием космического излучения и не испаряется благодаря окружающим ледяным породам, которые удерживают его, подобно своеобразной камере.