Небольшую комету обнаружили в момент её замедления, после чего она вновь ускорилась, но уже в обратном направлении. До этого момента ученые не сталкивались с подобным явлением. Специалисты выражают надежду, что это открытие позволит получить дополнительные сведения о внутреннем устройстве комет и, как следствие, о составе ранней Солнечной системы.
Кометы — малые тела, чьи основные компоненты представляют собой смесь льдов, пыли и органических соединений, что позволяет им сохранять свой первоначальный состав с момента образования Солнечной системы. По мере приближения кометы к Солнцу, её поверхность нагревается под воздействием солнечного света, и лед сублимируется — переходит в газообразное состояние, не образуя жидкости. Этот газ выбрасывается наружу в виде струи и выполняет роль реактивного двигателя, создавая силы и моменты, способные изменять вращение кометы и ее траекторию движения.
Как правило, изменения в скорости вращения кометы вокруг своей оси (периода вращения) и в направлении этого вращения происходят довольно медленно. Даже у небольших комет, диаметром около одного-двух километров, вращение меняется постепенно, и для проявления заметных изменений требуются многие годы или даже десятилетия. Однако, иногда встречаются исключения. Например, комета 41P/Туттля — Джакобини — Кресака, или просто 41P, демонстрирующая аномально быстрые изменения в скорости вращения.
Размеры кометы достигают примерно километра, а один полный оборот вокруг Солнца занимает у нее 5,4 года. Видеть комету можно не постоянно — только в моменты, когда она проходит через внутренние области Солнечной системы и оказывается достаточно близко к нашей планете. В 2017 году условия для наблюдения были наиболее подходящими, так как комета 41P подошла к Земле на небольшое расстояние.
В марте 2017 года 41P демонстрировала значительную скорость вращения, совершая полный оборот вокруг своей оси приблизительно за 20 часов. За этим явлением наблюдали ученые из различных обсерваторий по всему миру, предполагая, что вращение кометы будет постепенно меняться, как это обычно происходит. Однако уже через два месяца ситуация стала необычной. Комета внезапно начала замедляться: на один оборот уходило от 46 до 60 часов.
Американский астроном Дэвид Джуитт (David Jewitt) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе принял решение заново проанализировать имеющиеся данные. Для этого он использовал снимки, полученные космическим телескопом «Хаббл» в декабре 2017-го, и проанализировал их заново. Анализ показал, что комета ускорила вращение: теперь один оборот занимал примерно 14 часов. При этом направление вращения изменилось на противоположное.
По мнению американского ученого, наиболее понятным объяснением является постепенное снижение скорости кометы, в результате чего ее вращение, скорее всего, практически остановилось. Затем последовало изменение направления вращения на противоположное. Вероятной причиной послужили газовые потоки, выбрасываемые с поверхности в направлении, противоположном первоначальному вращению. Они сначала замедляли движение, а затем – ускоряли его. Джуитт указал, что при приближении угловой скорости к нулю, тот же газовый поток способен изменить направление вращения ядра.
По мнению астронома Дмитрия Вавилова из Вашингтонского университета (США), зафиксированное изменение направления вращения небесного тела стало первым подобным случаем в истории. Как правило, подобные изменения происходят в течение десятилетий, однако в данном случае они произошли всего за несколько месяцев.
Наблюдение за этой кометой вызывает все больший интерес. Ее следующее появление ожидается в феврале 2028 года. Ученые намерены пристально следить за ее состоянием. Существует мнение, что из-за ускоренного изменения скорости вращения ядро кометы может распасться. При чрезмерно высокой скорости вращения ядро может просто разделиться на фрагменты.
Даже если комета начнет распадаться, исследователи получат уникальную возможность изучить ее внутреннюю структуру. Этот объект содержит вещество, которое осталось со времен формирования Солнечной системы. Изучение подобного «космического хранилища» позволит определить состав древнего вещества и понять, как менялся его химический состав на ранних этапах развития Солнечной системы.
Научная работа опубликована в The Astronomical Journal.