Межзвездный астероид защитило от Солнца «одеяло» из органических веществ

Первый в истории межзвездный астероид Оумуамуа может быть покрыт слоем, богатым органическими веществами, такими как толины, образовавшимися под действием космических и галактических лучей, свидетельствуют данные наблюдений. Такое покрытие может работать как «одеяло», предохранившее внутренние слои астероида от нагрева и испарения во время его недавнего сближения с Солнцем. Научная статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Межзвездный астероид 1I/’Oumuamua был открыт 18 октября 2017 года при помощи телескопов сети Pan-STARRS на Гавайях. Изначально его посчитали межзвездной кометой, которая получила обозначение С/2017 U1 (PANSTARRS), однако дальнейшие наблюдения с помощью телескопа VLT в Европейской южной обсерватории показали, что объект не имеет никаких признаков комы и, скорее, является астероидом. После этого «кометный» индекс «C» в названии поменяли на астероидный «А», а затем дали объекту официальное имя Оумуамуа (’Oumuamua), что в переводе с гавайского может означать «разведчик» или «посланец издалека». Анализ данных показал, что астероид имеет скорость около 26 километров в секунду относительно Солнца, прибыл к нам из точки, близкой к солнечному апексу, в созвездии Лиры, движется по незамкнутой гиперболической траектории и вскоре покинет Солнечную систему. Другие наблюдения показали, что астероид может иметь вытянутую форму и размеры около 200 на 20 метров, совершает один оборот вокруг своей оси за 7,34 часа, а его плотность может быть в шесть раз больше плотности воды.

Чтобы узнать больше о первом известном нам межзвездном «страннике» была организована наблюдательная кампания с участием наземных обсерваторий по всему миру. Группа астрономов под руководством Алана Фитцсиммонса (Alan Fitzsimmons) проанализировала спектры астероида, полученные в видимой и ближней инфракрасной области электромагнитного спектра (длины волн от 0,3 до 1,8 мкм), чтобы узнать о составе его поверхностного слоя. В исследовании использовались данные наблюдений, проведенных при помощи спектрографа ACAM, установленного на 4,2-метровом телескопе WHT (William Herschel Telescope), и спектрографа X-shooter, установленного на 8,2-метровом телескопе VLT (Very Large Telescope), а также данных, полученных в Паломарской обсерватории.

Анализ данных показал, что поверхность астероида имеет красноватый оттенок. Это говорит о наличии слоя, богатого органическими веществами, такими как толины, образующихся при воздействии космических лучей на лед, содержащий простые органические соединения. Такой вывод подтверждается сходством полученных спектров со спектрами астероидов L- и D-типа, некоторых ядер комет и транснептуновых объектов. Чтобы поверхностный слой толщиной в несколько микрон приобрел красноватый оттенок из-за наличия толинов, необходимо время воздействия заряженными частицами около 10⁷ лет, что согласуется с длительным пребыванием 1I/’Oumuamua в межзвездной среде.

Астрономы также провели моделирование распространения тепловых потоков внутри астероида, чтобы составить модель его строения. Наблюдения не выявили никаких признаков образования комы или «хвоста» из испаренного вещества астероида при приближении к Солнцу. Основываясь на этом, исследователи определили, что толщина поверхностного слоя, обедненного или не содержащего водяного льда, оценивается в 30-40 сантиметров. Внутренние слои астероида состоят из материала, богатого льдом, который имеет достаточную прочность, чтобы не разрушиться при вращении астероида вокруг собственной оси.

Несмотря на согласие с данными наблюдений такая модель строения астероида имеет недостаток — кометы из Облака Оорта должны были подвергнуться похожей процедуре образования поверхностного слоя, богатого органическими веществами, из-за воздействия космических лучей, однако многие из них проявляют значительную кометную активность за счет сублимации приповерхностных слоев льда во время первого прохождения перигелия. 1I/’Oumuamua не мог подвергнуться более длительному воздействию космических лучей — его возраст не может быть больше утроенного возраста нашей Солнечной системы. Время его формирования относится к поздним поколениям звезд, когда во Вселенной было достаточно много тяжелых элементов, из которых сформировались планетезимали. Предполагается, что астероид мог быть «высушен» за счет сублимации поверхностных слоев льда во время сближений с его родительской звездой, прежде чем он был выброшен из своей планетной системы. В этом случае небесные тела класса дамоклоидов в нашей Солнечной Системе являются похожими на 1I/’Oumuamua объектами, обладающими толстыми поверхностными слоями, предохраняющими внутренние слои от сублимации.

Ранее ученые пытались найти следы инопланетян на астероиде, однако никого не обнаружили. Кроме того, недавно предлагались различные проекты космических аппаратов, при помощи которых можно было бы догнать межзвездного «странника» и изучить его поподробнее.

Александр Войтюк