Solar Orbiter пролетит через хвост распадающейся кометы в конце мая
Европейский зонд Solar Orbiter в конце мая пролетит через хвост долгопериодической кометы C/2019 Y4. Сначала аппарат приблизится к ионному шлейфу, а спустя неделю пересечет и пылевой хвост. Если расчеты астрономов окажутся верны, исследователи смогут собрать новые данные и лучше понять процессы, которые происходят с кометами. Препринт статьи доступен на arXiv.org.
Станция Solar Orbiter была запущена 10 февраля 2020 года. Ее главная задача — наблюдение Солнца, в частности корональных полюсов звезды, выбросов массы и формирования протуберанцев, а также исследование внутренней гелиосферы. Для этого на борту Solar Orbiter установлен набор из десяти научных приборов, в число которых вошли коронограф, магнитометр, детекторы заряженных частиц, а также системы получения изображений. Все инструменты спрятаны за многослойным теплозащитным щитом, который будет укрывать их от потоков заряженных частиц.
Комета C / 2019 Y4 (ATLAS), обнаруженная автоматизированной системой Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System в конце прошлого года, достигнет ближайшей к Солнцу точки в начале мая. Она подойдет к звезде на расстояние 37,8 миллиона километров — то есть будет ближе, чем Меркурий. Наблюдения показывают, что сейчас ядро кометы распалось на несколько фрагментов и этот процесс все еще не прекратился. Однако комета все еще остается активна и есть шанс, что она доживет до сближения с Солнцем, хотя темпы выброса газа и пыли будут более низкими, чем ожидали астрономы.
Герент Джонс (Geraint Jones) из Университетского колледжа Лондона вместе с коллегами подсчитали, что космический аппарат Solar Orbiter пролетит позади кометы 31 мая или 1 июня. Расстояние между объектами составит около 30 миллионов километров. Станция сможет пройти оба хвоста C / 2019 Y4 — ионный, который состоит из электрически заряженных частиц, и пылевой — что позволит ей хорошо изучить выброшенное небесным телом вещество. В частности, астрономы надеются, что с помощью полученных данных им удастся уточнить характеристики пылевых зерен, например оценить их массу или даже обнаружить не подвергшийся сильному воздействию материал, а также исследовать структуру ионного хвоста и определить, проходит ли через него ударная волна, которая, как считается, образуется, когда ядро кометы движется сквозь солнечный ветер.
Solar Orbiter сейчас находится в стадии ввода в эксплуатацию, которая закончится только 15 июня, что слишком поздно для сближения с кометой. Однако тестирование некоторых научных инструментов — в частности, магнитометра, детектора заряженных частиц и прибора для изучения электромагнитных полей — может быть завершено к нужному моменту.
Solar Orbiter — не первый аппарат, который будет изучать комету. Например, в прошлом межпланетная станция «Розетта» на протяжении двух лет изучала комету Чурюмова-Герасименко и даже высадила на ее поверхность модуль, который успел собрать научные данные до потери с ним связи.
Кристина Уласович
Экзопланета находится близко к красному карлику AU Микроскопа
Астрономы при помощи телескопа «Хаббл» выявили переменность потери нейтрального водорода атмосферой горячего нептуна, который находится на краю «пустыни нептунов» и обращается по близкой орбите вокруг молодой звезды AU Микроскопа. Предполагается, что это может быть связано с зависимостью оттока газа из атмосферы от активности звезды. Статья опубликована в The Astronomical Journal. «Пустыней нептунов» планетологи называют наблюдаемые дефицит экзопланет размером с Нептун и короткими орбитальными периодами (менее трех дней). Предполагается, что такие планеты изначально представляют собой тела с твердым ядром и обширными газовыми оболочками, которые быстро эволюционируют за счет миграции ближе к звезде и потере атмосферы. Последний процесс, в свою очередь, может протекать в двух вариантах — за счет фотоиспарения атмосферы под действием высокоэнергетического излучения звезды или разогрев и убыль атмосферы за счет выделения тепла со стороны остывающего ядра планеты. Группа астрономов во главе с Китли Рокклиффом (Keighley E. Rockcliffe) из Дартмутского колледжа в Ганновере опубликовала результаты наблюдений за динамикой атмосферы горячего нептуна в системе звезды AU Микроскопа при помощи космического телескопа «Хаббл». AU Микроскопа представляет собой звезду до главной последовательности, которая находится в 31,9 световых года от Солнца. Этот молодой (23 миллиона лет) красный карлик относится к группе Беты Живописца, имеет массу 0,5 масс Солнца, а также обладает околозвездным диском и открытым в 2020 году горячим нептуном AU Mic b, который стал первой молодой экзопланетой с известным значением плотности. AU Mic b характеризуется орбитальным периодом 8,46 дня и радиусом 4,19 радиуса Земли, экзопланета попадает на край «пустыни нептунов» и по расчетам может терять атмосферу. В системе есть еще две более дальние экзопланеты, а также кандидат в четвертую экзопланету. «Хаббл» вел спектроскопические наблюдения за AU Mic b в дальнем ультрафиолетовом диапазоне во время двух событий транзита планеты по диску звезды 2 июля 2020 года и 19 октября 2021 года. В эти моменты излучение водорода в линии Лайман-альфа от родительской звезды с высокой вероятностью будет взаимодействовать с нейтральным водородом, утекающим из верхних слоев атмосферы экзопланеты, и частично поглощаться им, что отразится в спектрах. Влияние околозвездного диска в этих наблюдениях может не учитываться, так как он беден газом. Во время первого транзита следов нейтрального водорода вблизи экзопланеты обнаружено не было, однако во время второго транзита было обнаружено облако водорода, движущееся впереди AU Mic b, со столбцовой плотностью 1013,96 частиц на квадратный сантиметр. Облако превратилось в хвост с длиной 1,39 радиуса Солнца, высотой 0,32 радиуса Солнца, при этом скорость движения части газа увеличилась и составила 61,26 километров в секунду в радиальном направлении от звезды. Ученые предполагают, что такое необычное поведение атмосферы можно объяснить за счет того, что геометрия оттока газа от планеты меняется в зависимости от интенсивности звездного ветра, который формирует из облака хвост, а также зависеть от вспышек на звезде. Кроме того, нейтральный водород мог быть фотоионизирован высокоэнергетическим излучением за 44 минуты, что сделает его временно недоступным для наблюдений. Ранее мы рассказывали о том, как CHEOPS подтвердил открытие двух экзопланет у «долины субнептунов».