«Джеймс Уэбб» впервые заметил выделение углекислоты на кентавре
Это может объяснять активность таких тел
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» впервые зарегистрировал процесс выделения углекислого газа на кентавре. Целью наблюдений стал активный кентавр 39P/Отерма, предполагается, что именно выделение угарного или углекислого газа провоцирует активность подобных объектов. Препринт работы доступен на arXiv.org.
Кентавры представляют собой уникальные малые тела Солнечной системы, которые считаются переходным состоянием для транснептуновых объектов, эволюционирующих в кометы семейства Юпитера. Их орбиты гравитационно возмущены Юпитером и, в меньшей степени, Сатурном, перигелии больше, чем у Юпитера, а большие полуоси орбит меньше, чем у Нептуна. К настоящему времени известно 42 активных кентавра, которые способны демонстрировать пылевую или газовую кому, их исследования дают не только представление о механизмах активности, но и о свойствах вещества, оставшегося после образования Солнечной системы.
Группа астрономов во главе с Ольгой Харрингтон Пинто (Olga Harrington Pinto) из Университета Центральной Флориды опубликовала результаты спектроскопических наблюдений за кентавром 39P/Отерма при помощи инструмента NIRSpec телескопа «Джеймс Уэбб». Наблюдения велись в диапазоне длин волн 0,6–5,3 микрометра 27 июля 2022 года, когда кентавр находился на расстоянии 5,82 астрономической единицы от Солнца. Исследователи также анализировали данные наблюдений за кентавром наземных телескопов LDT (Lowell Discovery Telescope) и «Джемини-Север» в июле и сентябре 2022 года.
39P/Отерма представляет собой активный кентавр, обнаруженный в 1943 году. За последние 90 лет его орбита вначале стала больше похожа на орбиту комет семейства Юпитера, а затем — на орбиту кентавров, это произошло из-за взаимодействия с Юпитером.
Наблюдения «Джеймса Уэбба» позволили впервые обнаружить процесс генерации углекислого газа на кентавре, он происходит со скоростью 5,96 × 1023 молекул в секунду для 39P/Отерма. Это самый низкий достижимый уровень обнаружения CO2 для любой кометы или кентавра. Молекулы угарного газа и воды обнаружены не были, однако в спектрах есть свидетельства наличия микрометровых зерен водяного льда в диффузной коме (если она действительно есть) кентавра или на его поверхности. Эти результаты говорят в пользу идеи о том, что угарный и углекислый газ, а не вода, играют важную роль в активности кентавров, а различия в активности кентавров, находящихся на сравнимых расстояниях от Солнца, могут объясняться разницей в нагреве поверхности во время приближений к Солнцу в прошлом.
Ранее мы рассказывали о том, как далекий кентавр признали кометой.
Она слишком массивна и короткопериодна
Астрономы обнаружили экзопланету, существование которой не вписывается в стандартные модели формирования планет. LHS 3154b аномально массивная для своей очень маломассивной звезды и находится на короткой орбите вокруг нее. Статья опубликована в журнале Science. Модель формирования планет путем аккреции вещества протопланетного диска на твердое ядро предсказывает, что крупные планеты (массой больше Нептуна) не должны рождаться у маломассивных звезд, что подтверждается данными многочисленных наблюдений. В эту идею укладываются и планетные системы из небольших экзопланет у близких к Солнцу красных карликов. Таким образом, в стандартной теории результат процесса планетообразования сильно зависит от общей массы мелких твердых частиц в диске, а та, в свою очередь, зависит от массы родительской звезды и масштабируется вместе с ней. Однако на данный момент известно несколько кандидатов в массивные планеты, которые не вписываются в модели. Предполагается, что это связано с неопределенностями в моделях, кроме того, в этих случаях может иметь место механизм гравитационной нестабильности внутри массивного газового внешнего диска. Группа астрономов во главе с Гудмундуром Стефанссоном (Guðmundur Stefánsson) из Принстонского университета обнаружила экзопланету, которая не вписывается сразу в обе стандартные теории формирования экзопланет. Наблюдения велись за красным карликом LHS 3154 при помощи спектрографа HPF, установленного на десятиметровом телескопе Хобби-Эберли в обсерватории Мак-Доналд, в период с 23 января 2020 года по 13 апреля 2022 года. Экзопланета была обнаружена при помощи метода радиальных скоростей. LHS 3154 относится к спектральному типу M6.5, находится в почти 52 световых годах от Солнца, обладает массой 0,111 масс Солнца и характеризуется возрастом пять миллиардов лет. Вокруг нее с периодом 3,71 дня и минимальной массой 13,2 массы Земли вращается экзопланета LHS 3154b. Длина большой полуоси орбиты экзопланеты составляет 0,022 астрономической единицы, а эксцентриситет — 0,076. Происхождение такой системы с очень большим отношением массы короткопериодной планеты к звезде трудно объяснить с помощью моделей аккреции на ядро или гравитационной нестабильности. В последнем случае, если также учитывать возможную миграцию планеты, это требует еще большей массы протопланетного диска, чем для модели аккреции на ядро. Исследователи выделяют три возможных объяснения. Во-первых, большая часть пыли в протопланетных дисках вокруг маломассивных звезд может представлять собой объекты сантиметровых размеров и более, которая может ускользать от обнаружения в миллиметровом диапазоне, что ведет к недоучету общей массы пыли в диске. Во-вторых, диски могут получать большое количество дополнительного вещества из окружающего молекулярного облака. Наконец, в-третьих, ядра протопланет могут формироваться в течение миллиона лет после формирования протозвезды, когда протопланетный диск более массивный. Ранее мы рассказывали о том, как обсерватория Кека напрямую рассмотрела экзогиганта.
