Сближаясь с Солнцем, каменистый астероид Фаэтон выбрасывает короткий, но яркий хвост, словно настоящая ледяная комета. Новые наблюдения показали, что этот хвост возникает благодаря сильному нагреву астероида, который вызывает испарение натрия.
Фаэтон: взгляд художника / ©NASA, JPL-Caltech, IPAC
Астероиды состоят в основном из твердых пород, каменистых и металлических, а кометы — изо льда. Каждый раз, когда комета проходит поблизости от Солнца, она начинает испаряться. С ее поверхности выбрасываются летучие вещества и высвободившиеся частицы пыли, вытягиваясь в виде яркого хвоста. Для астероидов такое нехарактерно, но есть любопытные исключения. Один из них — пятикилометровый околоземный астероид (3200) Фаэтон.
Фаэтон движется вокруг Солнца по сильно вытянутому эллипсу, то уходя дальше Марса, то сходясь ближе орбиты Меркурия. Его траектория совпадает с ярким потоком метеоров Геминиды, вспыхивающих в земном небе по декабрям. Поэтому предполагается, что именно Фаэтон служит родительским телом, фрагменты которого образовали этот поток. А в 2009 году космический телескоп STEREO заметил, что при сближении с Солнцем астероид выбрасывает короткий хвост.
Из-за близости звезды наблюдать его обычными телескопами невозможно, но созданный специально для изучения Солнца STEREO подтвердил появление у Фаэтона хвоста при следующих сближениях. Было предположено, что с астероида слетают частицы пыли, однако хвост выглядел слишком ярким для этого. Окончательно объяснить необычное поведение Фаэтона удалось авторам новой работы, опубликованной в Planetary Science Journal.
Карл Шмидт (Carl Schmidt) и его коллеги обратили внимание на то, что при сближении с Солнцем астероид раскаляется до 800 °С. Этой температуры достаточно для того, чтобы с его поверхности мог испаряться натрий, создавая исключительно яркий хвост. Прежде такой механизм был показан лишь на компьютерных моделях и в лабораторных экспериментах. Теперь же ученые рассмотрели архивные наблюдения прохождений Фаэтона через перигелий, сделанные «солнечными» телескопами STEREO и SOHO, а также провели новые во время его сближения со звездой в 2022 году.
Аппарат SOHO оборудован фильтрами, позволяющими различить и частицы пыли, и натрий. На его изображениях ясно видно, что хвост Фаэтона состоит именно из натрия. «Многие другие сближающиеся с Солнцем “кометы” тоже могут оказаться не обычными ледяными кометами, а каменистыми астероидами, подобно Фаэтону», — сказал Цичэн Чжан (Qicheng Zhang), один из авторов новой работы. Заметим, что астероиды, проявляющие некоторые «кометные» характеристики, ученые выделяют в отдельную группу комет главного пояса, или активных астероидов.
Впрочем, Фаэтон еще хранит свою главную загадку — связь с потоком Геминиды. Если он не выбрасывает даже значительные количества пыли, то почему с него сорвался огромный объем вещества, которое образовало это скопление? Возможно, в прошлом астероид пережил катастрофическое событие — например, слишком сильно раскрутился и раскололся, — потеряв миллиарды тонн массы. Другой вариант может быть связан с испарением того же натрия, бурное испарение которого способно разорвать небесное тело. Однако окончательно выяснить это еще предстоит.
