Астрономы пересмотрели историю кометы после получения снимков с орбиты Марса

Новости МирТесен

С китайской орбитальной станцией Tianwen-1, расположенной на орбите Марса, был получен необычный снимок кометы 3I/ATLAS с точки зрения, находящейся за пределами плоскости её орбиты. Анализ и моделирование выявили, что ядро кометы содержит крупные частицы, достигающие сотен микрометров в размере, и выбрасывает их с интенсивностью около тонны в секунду.

3I/ATLAS был открыт 1 июля 2025 года и вскоре классифицирован как межзвездный объект, поскольку его орбита характеризуется эксцентриситетом 6,14, что исключает гравитационную связь с Солнцем. Астрономы установили, что это активная комета, окруженная газопылевой комой. На основе наблюдений с различных телескопов, предполагаемый размер ядра оценивается примерно в 1,3 километра, а период вращения – около 16 часов, хотя некоторые характеристики нуждаются в дополнительной проверке.

Ключевой особенностью 3I/ATLAS являлся её состав и проявленная активность. Данные, полученные с телескопа James Webb, демонстрируют, что соотношение углекислого газа к воде в этой комете превышает показатели практически всех ранее известных комет Солнечной системы. Кроме того, в составе кометы обнаружены вода, угарный газ и свидетельства наличия водяного льда в частицах, выброшенных в космос.

Ранее проводилось изучение пыли кометы 3I/ATLAS. Полученные изображения демонстрировали постепенное высвобождение частиц со скоростью приблизительно пять метров в секунду, а также наличие относительно крупных зерен, размер которых варьировался от десятков до сотен микрометров. В некоторых исследованиях указывалось на вероятность существования пылевых струй, обусловленных вращением ядра кометы, однако другие наблюдения не смогли это подтвердить.

Новое исследование предоставило свежий взгляд на эти аспекты. Обычно с Земли или близлежащих точек 3I/ATLAS наблюдался почти в плоскости его орбиты. Марсианский аппарат предложил иную перспективу: во время сближения кометы с планетой он наблюдал ее под углом от 35 до 45° к орбитальной плоскости. Такой угол обзора позволил более четко отделить влияние частиц различного размера на форму кометы.

Китайские ученые использовали данные, полученные с орбитального аппарата Tianwen-1, функционирующего на орбите Марса с 2021 года. Результаты опубликовали в журнале The Astrophysical Journal Letters. Исследователи изучали, из каких частиц состоит комета 3I/ATLAS, с какой скоростью эти частицы покидают ее ядро и как меняется внешний вид кометы при наблюдении под углом к плоскости ее орбиты.

При съемке применялась камера, изначально разработанная для исследований на поверхности Марса, а не для наблюдения за менее яркими кометами. Однако, благодаря тщательной подготовке, комета 3I/ATLAS оказалась в поле зрения вполне отчетливо. В период с 30 сентября по 3 октября аппарат зафиксировал 57 изображений, сделанных с выдержкой в 1,34 секунды и охватывающих три сеанса наблюдений.

В течение нескольких дней комета претерпела изменения во внешнем виде: широкий веер сузился и приобрел изогнутую форму. Ученые объяснили это изменением геометрии наблюдения. Относительно Марса 3I/ATLAS перемещалась со скоростью примерно 86 километров в секунду, из-за чего космический аппарат Tianwen-1 довольно быстро стал наблюдать пылевое облако под другим углом.

Сравнительный анализ изображений был проведен учеными с использованием модели, учитывающей влияние солнечной гравитации и давления света на движение пыли. Наиболее точное объяснение форме кометы предоставили частицы, соответствующие крупным зернам размером в сотни микрометров. Согласно модели, значительное количество пыли комета было выброшено за два-три месяца до момента наблюдений, когда она приблизилась к Солнцу.

Скорость выброса пыли с освещенной солнцем части кометы, по оценкам астрономов, составляет от 3 до 10 метров в секунду. Яркость практически не изменялась в ходе трех наблюдений. Подобное явление, вероятно, вызвано постоянной эмиссией пыли, которая впоследствии разгоняется под воздействием солнечного излучения.

Согласно результатам фотометрии, при заданных характеристиках частиц, рассчитанная потеря пыли оказалась значительной – около тонны в секунду. Авторы статьи полагают, что газовое свечение обеспечивало не более 10% от общего количества света, поэтому определяющим фактором в формировании сигнала являлась пыль.

В ходе исследования специалисты также пытались обнаружить тонкие потоки пыли, которые ранее отмечались на некоторых изображениях кометы. Однако в данных, полученных аппаратом «Тяньвэнь-1», такие структуры не были выявлены: кома имела однородную, разветвлённую форму.

Благодаря уникальной возможности наблюдать за межзвездным объектом с орбиты Марса, удалось установить более точную связь между формой комы и размером пылевых частиц. Согласно модели, предложенной авторами исследования, 3I/ATLAS выбрасывала крупные частицы медленно, однако при этом теряла значительное количество пыли.