Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Форму и ускорение Оумуамуа объяснили водородным льдом в его составе

Изображение астероида Оумуамуа (светлая точка), которое получено на Телескопе Уильяма Гершеля на Канарских островах 28 октября 2017 года

Wikimedia Commons

Ученые выяснили, что наблюдаемые свойства Оумуамуа можно объяснить значительным содержанием льда из молекулярного водорода в составе астероида. Согласно теоретическим расчетам, сублимация такого льда способна дополнительно ускорить объект, а сопутствующая потеря массы — придать ему вытянутую форму. Статья будет представлена в The Astrophysical Journal Letters, ее препринт доступен на arXiv.org.

Оумуамуа (1I/ʻOumuamua) стал первым в истории наблюдений макроскопическим межзвездным объектом, который пролетел через Солнечную систему. Открытие небесного тела произошло в октябре 2017 года в Обсерватории Халеакала на Гавайях. Когда его разглядели с помощью телескопа Pan-STARRS, Оумуамуа находился всего в 30 миллионах километров от Земли (в пять раз ближе Солнца). 

Первоначально астрономы приняли объект за комету, но после отнесли его к классу астероидов. Вскоре после открытия ученые определили форму и физические свойства объекта: правда, согласно одним оценкам, он оказался плотным вытянутым сигаровидным телом длиной в несколько сотен и диаметром в десятки метров, согласно другим — сплюснутым эллипсоидом тех же размеров. Кроме того, выяснилось, что на исходящей траектории астероид приобрел дополнительное (негравитационное) ускорение, которое не удалось надежно объяснить сублимацией водяного льда (по аналогии с известными кометами Солнечной системы).

Дэрил Селигман (Darryl Seligman) из Чикагского университета и Грегори Лафлин (Gregory Laughlin) из Йельского университета теоретически описали дополнительное ускорение астероида в результате сублимации определенного типа вещества с его поверхности. В качестве моделей небесного тела ученые использовали эллипсоиды (как вытянутый, так и сплюснутый), а при вычислениях использовали данные об энергии, которую Оумуамуа получал от Солнца: они известны с высокой точностью благодаря определению траектории объекта. Авторы рассмотрели девять типов молекулярного льда и для каждого из них вычислили долю поверхности тела, которую необходимо покрыть веществом, чтобы воссоздать наблюдаемое ускорение.

Расчеты показали, что наименьшей доли поверхности требует лед молекулярного водорода (H2) — это вещество способно придать астероиду наблюдаемое ускорение как в случае сплюснутой, так и в случае вытянутой формы. Сплюснутый астероид, по оценкам ученых, также мог быть покрыт молекулярным азотом, неоном или аргоном — в таких сценариях, однако, требуется значительно большая доля поверхности.

Для случая молекулярного водорода исследователи также рассмотрели процесс потери массы и сопутствующее изменение формы во времени. Выяснилось, что на момент попадания в Солнечную систему наибольший поперечный размер астероида мог превосходить наименьший в два-три раза, тогда как вблизи Земли из-за потери вещества — уже в шесть-восемь раз. Присутствие водородного льда, таким образом, позволило объяснить необычную геометрию объекта — ее могла вызвать сравнительно небольшая асимметрия тела на этапе формирования.

Ранее выдвигались и другие гипотезы о природе Оумуамуа. Так, в этом году ученые объяснили его форму и ускорение особым сценарием формирования, а вскоре после открытия объекта даже пытались обнаружить на астероиде следы инопланетной цивилизации, однако позже признали его естественное происхождение.

Николай Мартыненко

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.