Астрофизики объяснили активное извержение метана на Хироне

Примерно 210-километровый Хирон записан и в астероиды, и в кометы. Это первый открытый объект необычного класса небесных тел: они родом из пояса Койпера, но гравитация планет-гигантов постепенно сместила их орбиты ближе к Солнцу, и теперь они блуждают между орбитами Юпитера и Нептуна. Их известно уже несколько сотен.

Поскольку Хирон держится между Сатурном и Ураном, его назвали в честь мифического кентавра — внука Урана и сына Кроноса (Сатурна). Это наименование оказалось пророческим: через десятилетие после обнаружения Хирона, в 1988 году, астрономы заметили испарение газов с его поверхности, то есть самую настоящую кометную активность. Иными словами, выяснилось, что это действительно «кентавр», «гибрид» астероида и кометы. То же самое астрономы с уверенностью могут сказать еще почти о двух десятках подобных объектов.

Ученые пытаются разобраться, что именно создает их эффектные кометные шлейфы на таких больших расстояниях от Солнца. По одной из версий, они извергают преимущественно угарный газ, поскольку он чрезвычайно летучий. По другой, это результат резкого изменения структуры поверхностного льда.

В космосе молекулы воды настолько быстро сковываются экстремальным холодом, что даже не успевают выстроиться в симметричную кристаллическую структуру и замерзают беспорядочно — получается то, что называется аморфным льдом. Но если температура становится хотя бы выше примерно минус 160 градусов Цельсия, «хватка» холода ослабевает, молекулы получают свободу упорядочиться — аморфный лед становится кристаллическим. Такая трансформация сопровождается выделением тепла, и именно это считалось возможной причиной кометного «поведения» кентавров. Однако, как показали недавние наблюдения, в случае Хирона этот механизм не основной.

В январе 2024 года астрофизики из США, Франции и Испании наблюдали Хирон с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» и поделились несколько неожиданными данными в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org. На момент наблюдений объект находился почти в 19 раз дальше от Солнца, чем Земля, — примерно на расстоянии Урана.

По опубликованным данным, по спектру отражаемого объектом света телескоп позволил распознать на его поверхности водяной лед (и кристаллический, и аморфный), замерзший углекислый газ, органические вещества, а еще угарный газ (СО), причем — что примечательно — опять же, в твердом состоянии.

При этом газовый хвост Хирона по своему составу сильно отличается: в нем прослеживается очень много метана (выделяется со скоростью более 40 килограммов в секунду), диоксида углерода примерно в 15 раз меньше, а угарного газа нет вообще. Именно это ученые считают аномальным: обычно в кометных шлейфах угарного газа намного больше, чем метана.

Обращает на себя внимание и то, что при наличии изобильного испарения метана это вещество на Хироне не наблюдается в виде льда. Кроме того, выброс происходит в одном определенном регионе. Все это позволяет подозревать, что метан не испаряется непосредственно с поверхности, а вырывается из глубин.

Ученые предположили, что его запасы скрыты под поверхностью Хирона, а ледяной СО образуется сверху в небольших количествах под действием космической радиации и не улетучивается благодаря другим окружающим льдам: они удерживают его, словно в ловушке.

Адель Романова

301 статей

Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram