Искатели звёздной пыли получили неожиданный материал

Искатели звёздной пыли получили неожиданный материал

Группа исследователей из нескольких институтов, возглавляемая физиком Хоуп Ишии (Hope Ishii) из Ливерморской национальной лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory), выполнила детальный анализ кометных частиц, доставленных Stardust на Землю. То, что удалось обнаружить, заставило учёных взяться за голову: сюрприз за сюрпризом и все теории об эволюции комет, похоже, надо пересматривать.

Пятикилометровая в поперечнике комета Wild 2 на снимке с зонда Stardust и топография этого небесного тела (фото NASA).

Но сначала необходимо сказать несколько слов об истории миссии и предыдущих её научных результатах.

Напомним, космический аппарат Stardust собрал материал с кометы Wild 2 в начале 2004 года. Через пару лет капсула с образцами кометной пыли вернулась на Землю. Открыв контейнер с "замороженным дымом", учёные убедились, что аппарат выполнил свою миссию на отлично.

Уже первые результаты анализа этого кометного материала сильно удивили специалистов. Состав минералов указывал на рождение кометы в огне, вблизи Солнца, при температуре в тысячи градусов по Цельсию, а вовсе не в холодных и удалённых от светила областях нашей системы, как считалось до сих пор.

Wild 2 с Юпитером и Солнцем на заднем плане. Период обращения этой кометы по вытянутой орбите составляет немногим менее шести с половиной лет (иллюстрация NASA).

И это был не первый сюрприз Wild 2. Ранее неожиданностью оказался облик этого небесного тела: Stardust отснял комету с близкого расстояния. Так там обнаружились ущелья, ямы, столовые горы и острые шпили высотой до 100 метров с вертикальными стенами.

Кроме того, на Wild 2 нашли сложные углеводороды, поднявшие вновь вопрос о внеземном происхождении жизни.

Что же теперь? Оказалось, что Wild 2, хотя и обладает орбитой, характерной для комет, по составу куда больше походит на астероид. Но только походит.

Химический анализ проб Stardust показал, что собранные пылинки напоминают по составу объекты из внутренней Солнечной системы, как поясняет Ишии, это материалы "из пояса астероидов", вместо древних материалов, которые, как ожидалось, должны быть глубоко заморожены в поясе Койпера. Причём удивление вызывают сразу два момента. "Первый сюрприз заключается в том, что мы обнаружили материалы из внутренней Солнечной системы, а второй — что мы не нашли материалы из внешней Солнечной системы", — говорит исследовательница.

В некотором роде это облегчение для тех учёных, которые предсказывали (и доказывали на компьютерных моделях), что на ранней стадии формирования Солнечной системы материал пережил бурное перемешивание и разброс вширь и вдаль. Такое неустойчивое (гравитационные возмущения от молодых планет тому виной?) и турбулентное поведение материала, формировавшего систему, давно вызывало у теоретиков сомнения и вопросы.

Впрочем, что говорить о кометах! Даже планеты в нашей системе (в пору её молодости) зачастую переселялись, сталкивались и обменивались орбитами.

Хоуп Ишии рассматривает под микроскопом след, оставленный кометной пылинкой в аэрогеле (фото Reuters).

Но что же? Wild 2, получается, не комета вовсе?

Главный учёный проекта Stardust Дональд Браунли (Donald Brownlee) из университета Вашингтона (University of Washington) утверждает: это, бесспорно, комета. И уточняет: "Wild 2 происходит всё же из внешней Солнечной системы, несмотря на свой странный состав". Весь смысл миссии был именно в том, чтобы "поймать за хвост" типичную комету. И тут учёные, по мнению Браунли, не ошиблись.

"Если бы Wild 2 всегда обитала во внутренней Солнечной системе, она бы к настоящему времени потеряла столько пыли и льда, что от неё ничего бы не осталось", — добавляет Дональд.

Тут надо пояснить, комета эта была открыта швейцарским астрономом Паулем Вильдом (Paul Wild) в 1978 году. Причём Вильд посчитал, что большую часть жизни Солнечной системы комета эта обладала круговой орбитой, расположенной на большом удалении от нашего светила (период обращения составлял 40 лет). Но в 1974-м она прошла вблизи Юпитера, который "бросил" комету к Солнцу.

Ныне она бегает по сильно вытянутой орбите, подходя к дневной звезде ближе орбиты Марса и удаляясь несколько дальше орбиты Юпитера.

Браунли и модель космического аппарата Stardust (фото NASA).

Ишии и её коллеги, опубликовавшие в Science отчёт о новом исследовании удивительной Wild 2, описывают её как тело промежуточного класса между кометами и астероидами. Причём, если представить некую шкалу, на одном краю которой будет типичный астероид, а на другом — типичная комета, Wild 2, по словам Хоуп, будет располагаться ближе к астероидному краю этой линейки.

Это подтверждает новейшие представления о том, что некоторые тела формировались вблизи Солнца, а затем мигрировали на внешние окраины системы, и это проливает свет на недавние открытия астероидоподобных комет и кометообразных астероидов.

Традиционная теория предполагает "жёсткое" разделение этих типов тел: астероиды, как считается, формировались в тёплой внутренней части Солнечной системы, кометы — в холодной внешней. Ан нет. Всё гораздо запутаннее.

Какое разочарование. Отправляя к Wild 2 зонд-сборщик пыли, NASA рассчитывало привезти домой образцы "звёздной пыли" — первичного материала, оставшегося нетронутым с самого начала зарождения Солнечной системы. Отсюда даже пошло само название этого космического аппарата.

Впрочем, новый анализ кометного вещества совершенно не исключает существование и "чистых" комет, с идеально сохранившимся "первичным материалом" – той самой звёздной пылью. Астрономы знают, что в глубинах Солнечной системы такие кометы есть.