В прошлом году комета по имени 2I/Borisov (Два-ай/Борисов) стала вторым известным науке межзвездным посетителем нашей планеты после Оумуамуа (Oumuamua), странного сигарообразного камня. В декабре астрономы использовали телескоп ALMA в пустыне Атакама (Чили), чтобы впервые непосредственно наблюдать за химическими веществами, находящимися внутри объекта, прибывшего из-за пределов Солнечной системы. Результаты, опубликованные в журнале «Нейча астрономи» (Nature Astronomy), показывают, что 2I/Borisov — это чрезвычайно редкая комета, вероятно, пришедшая из самых холодных мест во вселенной.
Наблюдения с помощью ALMA, проведенные Мартином Кординером (Martin Cordiner) и госпожой Стефани Милам (Stefanie Milam) в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, показали, что газ, исходящий из кометы, содержит необычно высокое количество окиси углерода (СО). Концентрация СО у нее выше, чем когда-либо обнаруживалось в кометах в пределах двух астрономических единиц (а.е.) от Солнца (что не менее 300 миллионов километров). То есть, концентрация СО в комете Борисова от 9 до 26 раз выше, чем у средней кометы в Солнечной системе.
Астрономам интересно знать все о кометах, потому что эти объекты проводят значительную часть своей «жизни» на больших расстояниях от любой звезды и в очень холодной среде. В отличие от планет, их внутреннее содержание существенно не меняется с момента рождения. Поэтому они могут многое рассказать о процессах, происходивших во время их рождения на протопланетных дисках. «Это первый раз, когда мы заглядываем внутрь кометы, пришедшей к нам из-за пределов Солнечной системы, — говорит астрохимик Мартин Кординер, — и она резко отличается от большинства других космических пришельцев, которых мы видели раньше».
ALMA обнаружил две молекулы в газе, выбрасываемом кометой: цианистый водород (HCN) и угарный газ (CO). Само собой разумеется, ученые ожидали увидеть HCN, который присутствует в Два-ай/Борисов в количествах, аналогичных тем, которые обнаружены в кометах внутри Солнечной системы. Но исследователи были очень удивлены, увидев такое большое количество CO. «Комета, должно быть, образовалась из материала, очень богатого с сухим CO-льдом, который образуется только при самых низких температурах в космосе: — ниже 250°C», — говорит планетолог Стефани Милам.
Угарный газ является одной из самых распространенных молекул в космосе и находится в составе большинства комет. Тем не менее, существует большая разница в концентрации СО в кометах, и никто не знает, почему. Отчасти это может быть связано с местом в Солнечной системе, в котором каждая из комет была сформирована. А может, фактором является частота, с которой орбита той или иной кометы приближается к Солнцу, приводя к более быстрому испарению льда.
«Если газы, которые мы наблюдаем, отражают особенности места рождения, то можно утверждать, что „Два ай/Борисов" (2I/Borisov) мог сформироваться не так, как кометы в нашей родной Солнечной системе. „Борисов" мог возникнуть в чрезвычайно холодной внешней области другой далекой планетной системы», — добавляет Кординер. Эту зону можно сравнить с холодным регионом замерзших тел за Нептуном, называемым поясом Койпера.
Ученые могут только строить догадки о типе звезды, к которой принадлежала планетная система комета «Борисов». «Большинство протопланетных дисков, наблюдаемых ранее с помощью ALMA, являются более молодыми версиями звезд с малой массой, такими как Солнце», — говорит Кординер. — Многие из них простираются далеко за пределы региона, где, как считается, образовались наши собственные кометы, и содержат большое количество чрезвычайно холодного газа и пыли. И «Борисов», возможно, пришел к нам из одного из этих больших дисков«.
Выдворенный из своей системы
Основываясь на данных о его высокой скорости при прохождении через нашу солнечную систему (33 км/с), астрономы подозревают, что этот странный путешественник был вытолкнут из своей системы-хозяина, вероятно, при взаимодействии с проходящей мимо звездой или гигантской планетой. Затем он провел миллионы или миллиарды лет в холодном и одиноком путешествии по межзвездному пространству, и, наконец, 30 августа 2019 года был обнаружен астрономом-любителем Геннадием Борисовым, по фамилии которого он и получил свое имя.
«Два ай/Борисов» — это уже второй межзвездный объект, обнаруженный в Солнечной системе. Первый, 1I/Оумуамуа, был обнаружен в октябре 2017 года, но в тот момент он уже удалялся, что затруднило раскрытие подробностей о том, была ли это комета, астероид или что-то еще. Присутствие активного клубка газа и пыли вокруг кометы Борисова позволило назвать его первой подтвержденной межзвездной кометой.
Пока не будут изучены и другие межзвездные кометы, необычный состав 2I/Borisov не может быть легко объяснен и вызывает больше вопросов, чем ответов. Характерен ли такой состав для межзвездных комет? Увидим ли мы в ближайшие годы больше межзвездных пришельцев со своеобразным химическим составом? Что они расскажут нам о том, как образуются планеты в других звездных системах?
«2I/Borisov» дал нам первое понимание химии, которая сформировала другую планетную систему, — говорит Милам. — Но только тогда, когда мы сможем сравнить объект с другими межзвездными кометами, мы узнаем, является ли 2I/Borisov особенным случаем, или все межзвездные объекты имеют такие необычно высокие уровни угарного газа СО". Ответы на эти вопросы, безусловно, не заставят себя долго ждать.
