Наблюдения за межзвездным гостем объяснили летучесть железа и никеля у комет.
По мере приближения к нам 3I/ATLAS постоянно меняется. Этого следовало ожидать, ведь он впервые — возможно за миллиарды лет! — оказался так близко к мощному источнику энергии в лице нашего Солнца. Ученые пристально следят за метаморфозами межзвездного гостя — и сверяют их с теоретическими представлениями о космических объектах.
Европейские исследователи подготовили статью для журнала Astronomy & Astrophysics, в которой сопоставили изменения в соотношении определенных материалов в коме 3I/ATLAS с нашим текущим пониманием кометной геологии.
Сначала никель, потом железо
Речь идет о пропорциях никеля и железа Ni/Fe. Его измеряют на протяжении двух десятилетий, в том числе на двадцати кометах нашей системы, а также на 2I/Борисов — предыдущем известном межзвездном визитере. Однако сам факт наличия этих материалов в коме озадачивал ученых, поскольку температуры на поверхностях комет обычно недостаточны для сублимации силикатов или сульфидов, в форме которых, как считалось, содержатся эти элементы.
Соотношение Ni/Fe, изученное у 2I/Борисов, было схожим с таковым у комет нашей системы. Но оно также примерно в 10 раз выше, чем у самого Солнца. Отсюда напрашивается вывод, что этот межзвездный объект, как и наши собственные кометы, объединены неким сходством в процессах формирования, не зависящим от звезды, вокруг которой они образовались.
Однако 3I/ATLAS, как и во многом другом, оказался иным — как по сравнению с кометами нашей системы, так и с 2I/Борисов. Исследователи использовали Очень Большой Телескоп (VLT) в Чили для наблюдений за кометой в период с августа по сентябрь, пока расстояние от нее до Солнца сокращалось с 3,14 до 2,14 а. е. и оно все сильнее нагревало ее.
Они отметили, что спектральная линия поглощения никеля, регистрируемая УФ-визуальным эшелле-спектрографом VLT, присутствовала все это время, а линии железа появились, только когда 3I/ATLAS приблизился к Солнцу на расстояние 2,64 а. е. Это несоответствие привело к соотношению Ni/Fe, гораздо более высокому, чем у предыдущих комет, но оно резко и активно менялось по мере приближения 3I/ATLAS к Солнцу. Ни в одном другом исследовании не наблюдалось столь резких изменений.
Теория подтверждена
Это также может объяснить, откуда вообще в коме кометы никель и железо. Ранее была выдвинута теория, по которой наблюдаемые металлы связаны с карбонильными группами, образуя высоколетучие металлоорганические соединения: тетракарбонил никеля Ni(CO)₄ и пентакарбонил железа Fe(CO)₅. У обоих соединений довольно низкие точки сублимации, чтобы испаряться еще на большом расстоянии от Солнца.
Тетракарбонил никеля имеет более низкую температуру сублимации, чем пентакарбонил железа. Это объясняет, почему в начале наблюдений спектры железа отсутствовали, но появились позже, когда комета приблизилась к Солнцу. Температурный градиент на этом отрезке пути, должно быть, пересек порог, при котором пентакарбонил железа начал сублимировать, что вызвало резкое падение соотношения Ni/Fe. Исследователи также обнаружили, что количество никеля, выделяющегося в коме, близко соответствует теоретической скорости сублимации тетракарбонила никеля.
Первозданная колыбель
Авторы классифицировали 3I/ATLAS как комету с «обедненным C2». Это означает, что соотношение двухатомного углерода (C₂) к радикалу циана (CN) в ее коме очень мало. Такой состав указывает на «первозданность» 3I/ATLAS, поскольку это соотношение было задано миллиарды лет назад, когда она сформировалась, и предполагает, что она образовалась где-то в другой части протопланетного диска своей родной системы, нежели иные, более распространенные кометы.
Источник:https://naukatv.ru/news/koma_3iatlas_dokazyvaet_esche_odnu_teoriyu_formirovaniya_komet
