Введение

В течение долгого времени астрономы пытались понять, как кометы образуются из более крупных небесных тел. Недавние наблюдения за ледяным объектом, расположенным на границе нашей солнечной системы, проливают свет на этот процесс. Уникальный случай с объектом 450P/LONEOS, находящимся на орбите между Юпитером и Нептуном, показывает, как из инертного тела может возникнуть активная комета.

Что такое 450P/LONEOS?

Объект 450P/LONEOS был открыт в 2004 году во время обследования обсерватории Лоуэлла. Это так называемый центaur, который представляет собой группу небесных тел, находящихся между Юпитером и Нептуном. Эти объекты считаются остатками из пояса Койпера, который расположен за Плутоном. Их орбиты могут быть изменены под воздействием гравитации больших планет или даже проходящих звезд.

Орбита и трансформация

Центуры, такие как 450P, имеют нестабильные орбиты, которые со временем могут привести к их сближению с Солнцем. Ученые предполагают, что объекты, которые приближаются к Солнцу, становятся кометами семейства Юпитера — кометами с периодом обращения менее 20 лет. На данный момент орбитальный период 450P составляет 22 года, что не делает его членом этой группы, однако астрономы под руководством планетолога Чарльза Шамбо из Университета Центральной Флориды обнаружили признаки кометной активности у этого объекта.

Наблюдения с телескопа Gemini North

С помощью телескопа Gemini North на Гавайях ученые заметили формирование облака газа и пыли, называемого комой, вокруг ядра 450P. Это облако стало ярче в период с 2019 по 2024 год, когда объект приближался к перигелию (ближайшей точке к Солнцу в его орбите). Если 450P продолжит демонстрировать кометоподобное поведение и получит дополнительный гравитационный толчок от одной из гигантских планет, он вполне может стать кометой семейства Юпитера.

Значение исследования центуров

Изучение объектов, подобных 450P, помогает астрономам соединить разные стадии эволюции малых тел. Научные исследования их активности, свойств поверхности и состава летучих веществ, таких как вода и углекислый газ, позволяют понять, как ядра комет изменяются по мере их перемещения к Солнцу. Чарльз Шамбо отметил: «Центуры, вероятно, связаны с транснептуновыми объектами, и некоторые из них в конечном итоге станут короткопериодическими кометами».

Исследования с помощью James Webb Space Telescope

Команда Шамбо использовала телескоп James Webb для анализа комы 450P, обнаружив углекислый газ и возможные кристаллические частицы льда и пыли. Орбитальные вычисления показали, что в 1992 году 450P приближался к Сатурну на расстояние 2,9 миллиона миль (4,6 миллиона километров), что значительно сократило его орбиту и привело к тому, что его перигелий теперь находится на расстоянии всего 5,4 астрономических единиц от Солнца.

Температурные изменения и активность ядра

При приближении к Солнцу 450P получает значительно больше тепла, чем прежде. Это увеличение солнечного тепла может нагреть поверхность и подповерхностные слои ядра объекта. Когда эти слои нагреваются, летучие льды или захваченные газы могут высвобождаться, что приводит к образованию комы.

Уникальные открытия

Открытие углекислого газа в коме 450P, наряду с отсутствием водяного пара, указывает на то, что именно углекислый газ является источником активности этого объекта. Однако телескоп также зафиксировал признаки кристаллического водяного льда, что может означать, что некоторые из льдов в коме подверглись нагреву или физической обработке, а не остались неизменными с момента образования.

Заключение

Наблюдения за центуром 450P/LONEOS открывают новые горизонты в понимании процесса превращения инертных тел в активные кометы. Это исследование помогает астрономам лучше понять, как различные физические процессы влияют на эволюцию комет и их состав. Это уникальное наблюдение может стать важным шагом на пути к дальнейшим открытиям в области планетарной науки и астрономии.