О 3I/ATLAS, третьем известном межзвёздному объекту, который мы обнаружили
О 3I/ATLAS, третьем известном межзвёздному объекту, который мы обнаружили, было высказано множество предположений. Некоторые из них — просто теории заговора о том, что это инопланетный космический корабль, в то время как другие были хорошо продуманными предложениями, например, об использовании марсианских зондов для наблюдения за кометой, когда она пронеслась мимо Красной планеты.
Новая статья, предварительно опубликованная на arXiv и принятая к публикации в «Research Notes of the American Astronomical Society» Сэмюэлем Грандом и Герайнтом Джонсом из Финского метеорологического института и ЕКА соответственно, относится ко второй категории. В ней предлагается использовать два космических аппарата, которые уже следуют к своим пунктам назначения, для потенциального обнаружения ионов из впечатляющего хвоста объекта, который сформировался по мере его приближения к Солнцу.
Космические аппараты «Гера» и «Европа Клиппер»
Эти два космических аппарата — «Гера» и «Европа Клиппер» — следуют к совершенно разным частям Солнечной системы. «Гера» направляется к Дидимосу-Дидимофосу, бинарному астероиду, на который повлияла миссия DART в 2022 году. Как следует из названия, «Европа Клиппер» направляется к Европе, одному из четырёх галилеевых спутников Юпитера, с целью изучения его льда.
Но, как назло, оба космических аппарата пройдут «под ветром» 3I/ATLAS в ближайшие две недели. У «Геры» будет окно между 25 октября и 1 ноября, а у «Европа Клиппер» — между 30 октября и 6 ноября.
Проведение эксперимента
Несколько недель — это не так много времени, чтобы настроить быстрый эксперимент для проведения теста, для которого ни один из космических аппаратов не был разработан. Но иногда наука — это делать лучшее из того, что у тебя есть, и в этом случае эти два космических аппарата — наш лучший шанс изучить хвост межзвёздной кометы.
Хвост кометы
Хвост кометы постоянно растёт с момента её открытия в начале июня. Недавние сообщения о «хлыщущей» воде указывают на то, насколько массивным стал хвост, оставляя за собой шлейф водяных частиц, но, что более важно, ионов. Комета также недавно вышла из поля зрения наземных систем, хотя предполагается, что её хвост будет продолжать расти, пока она не достигнет перигелия 29 октября.
Как объясняется в статье, оказаться в части хвоста не так просто, как пройти прямо за ним, когда он движется по Солнечной системе. Солнечный ветер выталкивает частицы дальше от Солнца, следуя изогнутому пути вдали от кометы. Скорость, с которой ветер достигает этих частиц, играет важную роль в том, где они окажутся, и, следовательно, где именно космический аппарат должен будет пройти, чтобы собрать данные о хвосте напрямую.
Для оценки этих параметров авторы использовали модель под названием Tailcatcher, которая оценивает, куда пойдёт путь кометных ионов, основываясь на различной скорости ветра. Затем она рассчитала «минимальное расстояние промаха» для данного космического аппарата для центральной оси хвоста кометы. К сожалению, модель точна настолько, насколько точны данные о солнечном ветре, которые обычно собираются только после факта — и, конечно, этого недостаточно времени, чтобы помочь с этой потенциальной целью миссии.
Даже с наилучшими оценками программы, два космических аппарата будут находиться в миллионах километров от центральной оси — около 8,2 миллиона для «Геры» и 8 миллионов для «Европа Клиппер». Однако это всё ещё в пределах досягаемости для сбора данных об ионах из хвоста напрямую, поскольку они могут распространяться на миллионы километров от очень активных комет, таких как 3I/ATLAS.
Инструменты космических аппаратов
Недостатком этого плана является то, что по крайней мере у одного из космических аппаратов — «Геры» — нет инструментов, которые могли бы потенциально обнаружить либо ионы, ожидаемые в хвосте, либо магнитную «драпирующую структуру», которая характеризует то, что атмосфера кометы делает с магнитным полем, переносимым солнечным ветром. Однако у «Европа Клиппер» они есть — его плазменный прибор и магнитометр — именно то, что нужно для прямого обнаружения этих ионов и изменений магнитного поля.