Облако Оорта традиционно считают гигантским хранилищем ледяных тел — источником долгопериодических комет. Однако за последние годы появились наблюдения, которые указывают: там может скрываться и заметное количество каменистого, «астероидного» вещества. Это ставит под вопрос классические представления о формировании Солнечной системы.
Новое исследование показывает, что важные ответы можно получить просто наблюдая метеоры в атмосфере Земли.
Почему метеоры так важны
Когда метеороид влетает в атмосферу, он буквально «рассказывает» о своём происхождении.
- Хрупкие ледяные тела разрушаются высоко.
- Плотные каменистые объекты проникают глубже и ведут себя иначе.
Если удаётся найти прочные каменистые метеороиды на типично кометных орбитах, это прямое указание на существование астероидного материала в облаке Оорта. А именно это соотношение льда и камня является ключевым тестом для различных космогонических моделей.
Два континента — один эксперимент
Авторы работы использовали данные системы AMOS (All-Sky Meteor Orbit System) — сети всенаправленных камер, расположенных:
- на Канарских островах;
- в Чили.
Такое расположение обеспечивает большой охват атмосферы и позволяет точно восстанавливать орбиты метеоров при двойных наблюдениях. В анализ вошли сотни часов наблюдений, собранных за разные сезоны.
Как отличить «камень» от «льда»
Исследователи применили многоступенчатый отбор. Сначала из данных удалили все сомнительные и некачественные события. Затем искали метеоры:
- с орбитами долгопериодических или галлеевских комет (параметр Тиссерана меньше 2);
- с высокой скоростью входа;
- с низкой высотой разрушения;
- массой более 1 грамма.
Ключевую роль сыграли специальные параметры прочности (PE и модифицированный PE), которые позволяют отличать плотное каменистое вещество от хрупкого кометного.
Неожиданный результат
В результате в двух базах данных были обнаружены:
- 9 каменистых метеороидов на кометных орбитах;
- 53 типичных кометных метеороида на тех же орбитах.
Хотя каменистые объекты составляют меньшинство, сам факт их существования крайне важен. Это прямое наблюдательное подтверждение того, что облако Оорта не состоит исключительно изо льда.
Сколько их на самом деле
Чтобы перейти от отдельных находок к реальным выводам, учёные рассчитали поток метеоров — сколько таких объектов проходит через единицу площади за единицу времени. Для этого понадобилось:
- точно оценить время реальных наблюдений;
- учесть погодные условия, лунную фазу и технические паузы;
- рассчитать эффективную площадь атмосферы, которую «видят» камеры AMOS.
Для Канарских станций она составила около 341 тысячи км², для чилийских — 363 тысячи км². Эти значения стали основой для дальнейших расчётов потоков.
Зачем всё это нужно
Разные модели формирования Солнечной системы — с миграцией планет, «галечной» аккрецией и перестройкой орбит гигантов — предсказывают разное количество каменистых тел в облаке Оорта.
Сравнивая реальные потоки каменистых и ледяных метеороидов с теорией, астрономы получают редкую возможность проверить эти модели наблюдательным способом.
Что дальше
Авторы подчёркивают: текущая работа — важный шаг, но не финал. На основе полученных временно-площадных характеристик в следующей публикации будет рассчитано соотношение льда и камня в облаке Оорта, которое напрямую сравнят с предсказаниями разных сценариев рождения Солнечной системы.
Итог
Ночные вспышки в небе оказываются не просто красивым зрелищем. Метеоры становятся инструментом космогонии, позволяя заглянуть в самые удалённые и древние области нашей планетной системы и понять, из чего она была собрана миллиарды лет назад.
Источники:
Статья создана по материалам работы на arXiv.org
