Международная группа исследователей, проанализировав данные космического телескопа «Хаббл» и наземных обсерваторий, задокументировала уникальное физическое явление: вращение кометы 41P/Туттля — Джакобини — Кресака не просто замедлилось, но полностью изменило направление на противоположное.
Сработали тормоза: астрономы впервые увидели, как комета поменяла направление вращения
Небольшая комета 41P совершила уникальный космический «трюк».
NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
Результаты исследования, опубликованного в The Astronomical Journal, дают ученым возможность детально изучить внутреннее строение малых небесных тел и состав ранней Солнечной системы.
Композитное изображение кометы 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák с суммарным временем экспозиции 3840 секунд (слева), то же изображение с контурной обработкой, подчёркивающей околоядерную кому (справа)
Комета 41P представляет собой ледяной объект диаметром около одного километра, что сопоставимо с высотой трех Эйфелевых башен. Предполагается, что она зародилась в поясе Койпера, но позже была выброшена гравитацией Юпитера на свою нынешнюю орбиту, по которой она проходит через внутреннюю часть Солнечной системы каждые 5,4 года. На этой траектории небесное тело находится около 1500 лет.
Ядро кометы состоит из смеси замерзших льдов, пыли и органических веществ, сохранившихся в неизменном виде со времен формирования планет.
Механизм трансформации вращения связан с процессами, происходящими при сближении кометы с Солнцем. Под воздействием солнечного тепла лед на поверхности начинает сублимироваться — превращаться в газ, минуя жидкую фазу. Вырывающиеся газовые струи создают реактивную тягу, работая как миниатюрные ракетные двигатели. Поскольку эти струи распределены по поверхности ядра неравномерно, они создают вращательные моменты, способные радикально менять динамику движения объекта.
Хронология аномального поведения кометы была восстановлена по данным наблюдений 2017 года. В марте того года период вращения 41P вокруг своей оси составлял примерно 20 часов. Однако уже к маю данные обсерватории NASA имени Нила Герелса Свифта показали резкое замедление: один оборот стал занимать от 46 до 60 часов.
Финальную точку в исследовании поставил американский астроном Дэвид Джуитт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Проанализировав архивные снимки «Хаббла» за декабрь 2017 года, он обнаружил, что комета снова вращается быстро — с периодом в 14 часов, но уже в обратную сторону.
Астрономы объясняют этот процесс тем, что газовые выбросы сначала сработали как тормоз, постепенно доведя угловую скорость ядра почти до нуля, после чего тот же поток газа начал раскручивать комету в противоположном направлении.
«Обычно подобные процессы растягиваются на десятилетия, тогда как у 41P реверс занял всего несколько месяцев», — подчеркнул астроном Дмитрий Вавилов из Вашингтонского университета.
Наблюдения также выявили значительное снижение активности объекта: в период с 2001 по 2017 год объемы выделяемого газа сократились примерно в десять раз. Ученые связывают это с истощением запасов летучих веществ на поверхности или их покрытием слоем изолирующей пыли.
Подобные изменения также происходят на доступном человеку масштабе времени, что редкость для астрономических объектов.
Комета 41P/Туттля — Джакобини — Кресака (зеленоватый объект левее центра изображения), галактика M108 и планетарная туманность M97 (снимок сделан 22 марта 2017 года)
Дальнейшая судьба кометы остается предметом дискуссий. Согласно математическим моделям, если газовые струи продолжат раскручивать ядро слишком сильно, центробежные силы могут преодолеть его слабую гравитацию. В этом случае комета 41P просто распадется на части.
Следующее сближение объекта с Землей ожидается в феврале 2028 года.
Для астрономов даже возможный распад ядра станет ценным научным событием, так как он позволит заглянуть внутрь «космического архива» и проанализировать химический состав вещества древней Солнечной системы в его первозданном виде.