Астроновости: мартовская комета, история воды на Земле, юбилей «Розетты» и субкоричневый карлик

Мартовская комета

Одним из самых захватывающих астрономических явлений в ночном небе Северного полушария в ближайшее время обещает стать приближение яркой периодической кометы 12P / Понса — Брукса.

На начало марта 2024 года она располагается примерно в 7° к северу от яркой звезды Альфера́ц (Альфа Андромеды). Ее вполне уверенно можно разглядеть в хороший бинокль. Конечно, цвет кометы в бинокль рассмотреть сложно, и в целом она будет похожа на серый полупрозрачный шарик. Поэтому лучше воспользоваться более светосильным телескопом.

Диаметр ядра кометы оценивается в 34 км, а период обращения вокруг Солнца составляет более 70 лет. По этому параметру — периоду обращения — ее сравнивают со знаменитой кометой 1P / Галлея, чей период составляет 75 лет. В середине месяца комета пройдет совсем близко от Дельты Андромеды (ее блеск составляет 3,3^m).

12 марта 2024 года комета 12P / Понса — Брукса (6,2^m) проходит в 2° к северу от Дельты Андромеды (3,3^m) — в этот день вы можете сравнить яркость звезды и кометы.

13–14 марта комета 12P / Понса — Брукса (6,2^m) покидает Андромеду и переходит в созвездие Рыб. С этого момента комета уже не видна по утрам, но вечерами всё еще поднимается достаточно высоко над горизонтом.

22 марта комета 12P / Понса — Брукса (5,8^m) проходит в 3° от галактики Вертушка (7,9^m), предоставляя прекрасную возможность для отличного снимка.

26–27 марта комета 12P / Понса — Брукса (5,6^m) перебирается из Рыб в Овна, где проходит вблизи Хамаля (2,0^m), самой яркой звезды в созвездии.

31 марта комета 12P / Понса — Брукса (5,4^m) находится менее, чем в 0,5° от Хамаля.

21 апреля комета 12P / Понса — Брукса достигнет перигелия, ближайшей к Солнцу точки своей орбиты. В этот момент она будет сиять наиболее ярко (около 4,5^m) в созвездии Тельца. На темном небе комета может быть видна невооруженным глазом. Вскоре после прохождения перигелия комета исчезнет с ночного неба Северного полушария. В Южном полушарии она будет видна до конца года.

Без воды и не туды и не сюды!

В известной шуточной песенке водовоза из фильма «Волга-Волга» в строках «В каждом деле — без воды и ни туды и ни сюды!» заключен вполне нешуточный смысл. И даже астрономический. Происхождение воды на планетах, в частности, на Земле, становится предметом множества исследований и дискуссий в области планетологии, астрономии и астробиологии. Долгое время считалось, что вода на Земле происходит не из внутренней области протопланетного диска. Вместо этого предполагалось, что вода и другие летучие вещества, должно быть, были доставлены на Землю из внешней части Солнечной системы заметно позже в ее истории — это теория «позднего покрытия» (Late Veneer [1]), согласно которой вода на Землю была доставлена уже после столкновения с крупным небесным телом размером с Марс, приведшим к появлению Луны.

Новые наблюдения на Атакамской большой решетке миллиметрового диапазона (ALMA) при партнерстве Европейской южной обсерватории (ESO) позволили изучить формирование протопланетного диска вокруг HL Tauri — молодой оранжевой звезды класса К типа Т Тельца. Эта звезда расположена в 450 световых годах от Земли в созвездии Тельца, а ее возраст оценивается всего в 100 тыс. лет.

Наблюдения с помощью ALMA позволяют астрономам определять распределение воды в различных областях диска. И исследователи смогли обнаружили водяной пар в диске вокруг молодой звезды именно там, где формируются каменистые планеты.

Наблюдая за кольцевыми промежутками, которые образуются в богатых газом и пылью дисках в результате обращения по орбите молодых планетоподобных тел по мере того, как они накапливают материал и растут, астрономы обнаружили в них значительное количество водяного пара.

Это говорит в пользу гипотезы, согласно которой вода на планеты, скорее всего, попадает уже в самом начале их существования, так что водяной пар может влиять на химический состав планетезималей уже на стадии их формирования [2].

1. agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9781118860359.ch4

2. eso.org/public/news/eso2404/

20 лет со времен полета к комете 67P / Чурюмова — Герасименко

20 лет назад, 2 марта 2004 года, к комете 67P / Чурюмова — Герасименко стартовала автоматическая межпланетная станция «Розетта». Ей предстояла уникальная миссия — стать первым аппаратом, который выйдет на орбиту вокруг кометы. Также в рамках этой программы планировалась первая в мире мягкая посадка спускаемого аппарата на поверхность кометы. В целом это всё удалось совершить.

Правда, когда спускаемый модуль «Филы» достиг поверхности кометы, в результате отказа его двигателя, который должен был прижать модуль к грунту, не сработали должным образом причальные гарпуны — посадка прошла неоптимально. Тем не менее бо́льшую часть научной программы спускаемый модуль выполнил.

За два года работы — с августа 2014 года по сентябрь 2016-го — «Розетта» собрала огромное количество научной информации. Некоторые данные всё еще дожидаются обработки и изучения. По окончании основной части работ аппарат можно было отправить в «спячку», но у команды управления не было уверенности, что аппарат можно будет «разбудить» после того, как комета опять вернется ближе к Солнцу. Поэтому было принято решение свести зонд с орбиты и столкнуть его с кометой.

30 сентября 2016 года «Розетта» была направлена к комете Чурюмова — Герасименко, столкнувшись с ней на скорости 3 км/ч. Это была контролируемая «жесткая посадка» аппарата на поверхность кометы в районе местных гейзеров. Во время снижения, которое продолжалось 14 часов, аппарат передавал на Землю фотографии и результаты анализа газовых потоков.

Часть этих снимков, полученных миссией «Розетта» и обработанных нами, мы и публикуем в честь двадцатилетия миссии.

Более полная коллекция необработанных снимков расположена здесь:
imagearchives.esac.esa.int/index.php?/category/1

Субкоричневый карлик WISE0855-0714

Телескоп «Джеймс Уэбб» передал изображение самого близкого к Солнечной системе субкоричневого карлика спектрального класса Y2 — WISE0855-0714 (оранжевая звезда в центре картинки).

Расстояние до наблюдаемого объекта составляет всего 2,31 парсека (7,53 светового года). WISE0855-0714, согласно недавней работе [3], по данным спектрометрии (инструмент NIRSpec) имеет температуру 285 К (+12 °C).

Это четвертый по счету из ближайших к Солнцу звездных объектов. Но его масса — около 4-6 масс Юпитера. В атмосфере обнаружен метан, водяной пар, аммиак и монооксид углерода. Предыдущие исследования предполагали наличие в атмосфере WISE0855-0714 облаков водяного льда, но это не подтвердилось.

Почему астрономы считают, что WISE0855–0714 является всё же подобием звезды, а не планетой [4]?

По современным представлениям, именно превышение некоторого порога массы (более четырех масс Юпитера) свидетельствует о том, что это уже не планета, а коллапсар — субкоричневый карлик. Средняя плотность его превышает 30 г/см³ (это не 2 г/см³, как у Юпитера). Значит, недра WISE0855-0714 разогреты гораздо сильнее, чем у планет типа Юпитера. Но разогреты недра подобных коллапсаров всё же недостаточно для того, чтобы в их ядре стартовали самоподдерживающиеся термоядерные реакции. Их температуры и светимости настолько малы, что зачастую коричневые субкарлики на практике неотличимы от планет, что вызывает понятные споры.

И WISE0855-0714 именно субкоричневый карлик, эдакая «недозвезда». Верхний порог субкоричневых карликов — это 13 юпитеров — вот выше него получаются уже коричневые карлики, в них уже могут идти термоядерные реакции на дейтерии, литии, бериллии и боре. Верхний предел коричневых карликов — это 80 юпитеров: выше уже условия в ядре достигают того, что начинается водородный термоядерный синтез и получается обычная звезда.

Ну и есть определение, которое дал Международный астрономический союз: объекты, в которых не идут термоядерные реакции, но которые не связаны со звездами, считаются субкоричневыми карликами, а иначе — планеты, вне зависимости от механизма формирования.

3. ui.adsabs.harvard.edu/abs/2024AJ….167….5L/abstract

4. astro.iag.usp.br/~dinamica/WGEP.html

Алексей Кудря