Астрономы обнаружили необычное поведение одной из комет Солнечной системы. Наблюдения показали, что комета 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák сначала резко замедлила своё вращение, практически остановилась, а затем начала вращаться в противоположном направлении. Подобные изменения вращения комет наблюдались и раньше, однако столь быстрый и масштабный процесс оказался беспрецедентным.
Исследование основано на анализе архивных снимков космического телескопа Hubble Space Telescope, а также данных наземных наблюдений. Эти данные позволили восстановить эволюцию вращения кометы во время её прохождения через внутреннюю часть Солнечной системы.
Комета, вращение которой резко изменилось
Объект исследования — 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák, короткопериодическая комета из семейства Юпитера. Такие кометы имеют орбитальный период менее 20 лет и находятся под сильным гравитационным влиянием планеты-гиганта.
Ядро кометы сравнительно небольшое — около 1 километра в диаметре. Малые размеры делают её особенно чувствительной к различным физическим процессам, происходящим на поверхности.
Во время сближения с Солнцем в 2017 году комета стала объектом активных наблюдений. Тогда учёные заметили, что период её вращения начинает быстро увеличиваться, что означает замедление вращения.
Рекордное замедление вращения
Весной 2017 года вращение кометы происходило примерно один раз за 20 часов. Однако уже через два месяца период увеличился более чем в два раза.
К маю вращение замедлилось примерно до 53 часов на один оборот. Такой темп изменения оказался более чем в десять раз быстрее, чем в любых ранее зарегистрированных случаях изменения вращения комет.
Анализ данных показал, что примерно в июне того же года вращение могло полностью остановиться. После этого комета, вероятно, начала вращаться в противоположную сторону.
Поздние наблюдения показали новый период вращения около 14,4 часа, что свидетельствует о том, что скорость вращения снова увеличилась, но уже после смены направления.
Почему кометы могут менять вращение
Кометы состоят из смеси льда, пыли и каменных частиц. Когда такой объект приближается к Солнцу, лед начинает переходить непосредственно в газ — процесс, известный как сублимация.
Вырывающиеся из поверхности струи газа действуют как маленькие реактивные двигатели. Они создают силу, которая способна постепенно изменять скорость вращения кометы.
Если струи направлены несимметрично, возникает вращающий момент — физическая величина, которая может ускорять или замедлять вращение ядра.
В случае кометы 41P эти эффекты оказались особенно сильными. Из-за небольшого размера ядра даже относительно слабые струи газа способны значительно изменить динамику вращения.
Возможная остановка вращения
Анализ кривой блеска — изменения яркости кометы во времени — позволил астрономам определить скорость вращения объекта. Когда комета вращается, освещённость её поверхности меняется, что вызывает периодические колебания яркости.
Сравнение наблюдений, сделанных в разные периоды 2017 года, показало, что вращение сначала резко замедлилось, затем исчезли признаки прежнего вращения, после чего появился новый период.
Самое простое объяснение этой последовательности состоит в том, что вращение действительно остановилось, а затем началось в обратном направлении.
Возможная судьба кометы
Изменения вращения могут существенно влиять на дальнейшую эволюцию комет. Быстрое ускорение или замедление вращения может привести к разрушению ядра.
Если центробежные силы становятся слишком сильными, хрупкая структура кометы может распасться на фрагменты.
Расчёты показывают, что при сохранении текущих процессов комета 41P может разрушиться из-за нестабильного вращения в течение нескольких десятилетий.
При этом её орбитальная жизнь в Солнечной системе может продолжаться тысячи лет, поэтому разрушение может произойти задолго до естественного исчезновения объекта.
Почему такие наблюдения важны
Кометы считаются одними из самых древних объектов Солнечной системы. Они сформировались около 4,5 миллиарда лет назад и сохраняют вещество, оставшееся после образования планет.
Изучение их структуры и поведения помогает астрономам лучше понять процессы, происходившие на ранних этапах формирования Солнечной системы.
Наблюдение необычного поведения кометы 41P показывает, насколько динамичными могут быть эти объекты. Даже небольшие изменения активности способны кардинально изменить их вращение, структуру и дальнейшую судьбу.
Новые наблюдения этой кометы ожидаются во время следующего сближения с Солнцем, которое произойдет в конце текущего десятилетия. Эти данные помогут уточнить, действительно ли объект продолжает вращаться в противоположном направлении и как будет развиваться его структура в будущем.
Источники:
Статья создана по материалам earth.com
