Японскому космическому аппарату предстоит изучить один из самых загадочных небесных объектов в нашей Солнечной системе — тёмную комету.
Тёмные кометы, которые не являются ни астероидами, ни классическими кометами, озадачили учёных необъяснимыми всплесками ускорения. У них нет видимых хвостов, которые характерны для их ледяных собратьев.
Когда в 2031 году зонд Hayabusa2 достигнет своей цели — 1998 KY26, — он сможет пролить свет на тайну, связанную с происхождением воды на Земле и потенциальными угрозами для будущего нашей планеты.
Странный случай «тёмной кометы»
Согласно исследованию, опубликованному в The Planetary Science Journal, концепция тёмных комет впервые появилась в 2016 году, когда астрономы обнаружили объект, который ведёт себя как комета, но без характерного хвоста.
Эти тела выглядят как астероиды — твёрдые и инертные, — но движутся так, как будто их толкают скрытые струи газа. Такие ускорения характерны для комет, когда солнечный свет испаряет поверхностный лёд, но у вновь обнаруженных объектов нет видимых признаков газовыделения.
Первый из них, 2003 RM, продемонстрировал негравитационное ускорение, которое не удалось объяснить даже после учёта давления солнечной радиации и эффекта Ярковского — крошечной тяги, вызванной тепловым излучением.
Год спустя межзвёздный гость «Оумуамуа» продемонстрировал аналогичное необъяснимое ускорение, когда покидал Солнечную систему, что укрепило идею о том, что целая категория кометных тел может скрываться у всех на виду.
К 2024 году учёные каталогизировали 14 таких объектов. Исследования показывают, что они могут быть не просто диковинками: если в некоторых из них содержится скрытый водяной лёд, они могут стать ключом к пониманию того, как образовались океаны Земли. Они также могут представлять собой незамеченную угрозу столкновения, способную внезапно изменить свои орбиты и удивить команды планетарной обороны.
Две семьи, одна тайна
Исследования, проведённые планетологом Дэррилом Селигманом, показали, что тёмные кометы делятся на две группы. Внешние тёмные кометы, или «внешники», — это более крупные, более отражающие тела — некоторые сотни метров в поперечнике — с кометными орбитами, берущими начало у Юпитера.
Меньшие внутренние тёмные кометы, или «внутренники», имеют ширину менее 50 метров и круговые орбиты, ограниченные внутренней Солнечной системой. Их сложнее объяснить: несмотря на постоянное воздействие солнечного тепла, они всё ещё демонстрируют признаки ускорения, которые могут указывать на наличие подповерхностного льда.
Их небольшой размер делает их уязвимыми для разрушения — они могут либо развалиться на части, либо полностью испариться. Однако они сохраняются. Существует вероятность того, что «внутренники» — это остатки «внешников» на поздней стадии или основные кометы пояса, которые почти исчерпали запасы воды.
Неожиданная миссия Hayabusa2
Японское космическое агентство JAXA запустило Hayabusa2 в 2014 году для получения образцов с астероида Рюгу. Миссия была успешно завершена в 2020 году. С оставшимся топливом космический аппарат был переназначен для изучения более мелких объектов в рамках исследований планетарной обороны.
Его конечная цель — выбранная ещё до того, как были признаны тёмные кометы, — оказалась 1998 KY26, внутренней тёмной кометой, совершающей оборот каждые десять минут и имеющей размер около 30 метров в поперечнике.
«Это действительно захватывающе», — говорит руководитель миссии Юичи Цуда, отмечая, что совпадение было чистой удачей. Когда Hayabusa2 прибудет, он сначала будет наблюдать за объектом с нескольких километров, ища любые признаки сублимации. Если газовыделение кометного типа является причиной его странного ускорения, космический аппарат должен его обнаружить. Позже зонд может приблизиться, возможно, даже выстрелив снарядом, чтобы создать кратер и выявить состав объекта изнутри.
Гонка за ответами
Встреча с Hayabusa2 станет частью более широкого научного стремления понять эти неуловимые тела. Наземные объекты, такие как телескоп Lowell Discovery, продолжат мониторинг известных тёмных комет, в то время как предстоящая обсерватория Веры Рубин обещает найти ещё многие, как только она начнёт работу.
Ставки высоки. Тёмные кометы могут переписать наше понимание формирования Солнечной системы. Они могут также изменить стратегии планетарной обороны, гарантируя, что Земля сможет предвидеть объекты, движение которых не поддаётся обычному прогнозированию.
Как говорит Астер Тейлор из Мичиганского университета: «Если мы не сможем правильно обнаружить эти объекты, мы не сможем узнать, столкнутся ли они с нами».
Если встреча Hayabusa2 в 2031 году подтвердит ледяную природу 1998 KY26, термин «тёмная комета» может больше не относиться к тайне, а к чётко определённому классу объектов, которые буквально прятались в темноте.