Что подбиралось ближе всего к Солнцу и при этом уцелело?
Когда вы думаете об объектах, близких к Солнцу, на ум, вероятно, приходит Меркурий — самая внутренняя планета Солнечной системы. Но приближался ли к нашей звезде какой-либо другой объект — естественный или искусственный — ещё ближе? И каков рекорд максимального сближения с Солнцем для объекта, который при этом сумел уцелеть?
Многие объекты подбирались гораздо ближе Меркурия, включая астероиды, кометы и космические аппараты, сообщили эксперты Live Science. В своей ближайшей к Солнцу точке, называемой перигелием, Меркурий подходит к нашей звезде на 47 миллионов километров, согласно NASA. Но несколько известных астероидов подходят ещё ближе. Скотт Шеппард, астроном из Carnegie Science, независимого исследовательского института в Вашингтоне, округ Колумбия, сказал, что такие астероиды, чьи орбиты пересекают орбиту Меркурия, называются «меркурий-кроссеры». Они имеют высокоэксцентричные орбиты, что означает, что «они сформировались не в этом месте, а, вероятно, были рассеяны из главного пояса астероидов в сторону Солнца», — сказал он Live Science в электронном письме. Поиск по базе данных малых тел NASA показывает, что 2024 YL3 является текущим рекордсменом. Этот камень длиной 141 метр, размером с небоскрёб, имеет перигелий 10,3 миллиона километров.
Однако другая группа небесных объектов может побить 2024 YL3. Это предполагаемые астероиды, которые, как считается, имеют круговые орбиты внутри пути Меркурия. Названные вулканоидами, они получили своё имя от Вулкана — теоретической планеты, которую когда-то гипотетически предполагали существующей в этом регионе. Мартин Бич, почётный профессор физики Университета Реджайны в Канаде, сказал Live Science в электронном письме, что численные модели показывают, что такие астероиды имели бы стабильные орбиты между 8,98 миллиона и 37,39 миллиона километров от центра Солнца. Это означает, что некоторые вулканоиды могут проноситься даже ближе к Солнцу, чем меркурий-кроссеры. Есть только одна загвоздка: как и их тёзка-планета, вулканоиды не были доказаны существующими, и исследование 2013 года не обнаружило их следов.
Но некоторые космические аппараты подобрались гораздо, гораздо ближе. Например, зонд NASA Parker Solar Probe, запущенный в 2018 году, изучал внешнюю атмосферу Солнца, или корону. В течение последних трёх орбит основной миссии зонд следовал по эксцентричной траектории с перигелием всего 7,3 миллиона километров от центра Солнца. На этом расстоянии космический аппарат пролетал через корону, где защита из углеродной пены защищала зонд от экстремальной жары.
«Солнцецарапающие» и «солнценыряющие» кометы
Солнцецарапающие кометы часто становятся впечатляюще яркими при приближении к перигелию.
Ещё один класс естественных объектов — названные солнцецарапающими кометами — подбирается ещё ближе. Исследование 2018 года описывало такие кометы как подходящие ближе чем на 2,39 миллиона километров к центру Солнца, хотя точная близость любой из этих комет к Солнцу зависела бы от их орбитальных параметров. Ман-То Хуэй, исследователь Шанхайской астрономической обсерватории, сказал Live Science, что небольшие солнцецарапающие кометы — некоторые из которых всего 10 метров шириной — разрушаются при вращении, потому что нагреваются неравномерно, в то время как мощная гравитация Солнца разрывает более крупные. Тем не менее, несколько спасаются невредимыми; одной из самых близких наблюдённых была Великая южная комета 1887 года, которая подошла на невероятные 718 070 километров к Солнцу.
Но настоящие «победители» — это «солнценыряющие», или «солнцеударяющие», кометы. Такие кометы, вероятно, изобиловали в ранней Солнечной системе, хотя сегодня считаются редкими. Эти кометы пересекали бы видимую поверхность Солнца, или фотосферу, погружаясь в Солнце. Хотя никто ещё не обнаружил такого солнценыряющего объекта, исследование 2018 года отметило, что комете потребовался бы перигелий меньше радиуса Солнца, или 695 630 километров от центра Солнца. Второго прохода нет, однако — все солнценыряющие кометы уничтожаются внутри Солнца. Итак, обнаруженным объектом, который подобрался ближе всего к Солнцу, была Великая южная комета 1887 года. Если когда-либо будет замечен солнценыряющий объект, однако, он станет новым рекордсменом, обойдя Великую южную комету на 22 439 километров.
История изучения объектов, приближающихся к Солнцу, — это история технологического прогресса и научного любопытства. Ещё в XIX веке астрономы могли наблюдать лишь те кометы, которые становились достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть в телескопы того времени. Великая южная комета 1887 года была замечена именно так — как ослепительное зрелище, промелькнувшее в небе южного полушария. Сегодня же учёные используют комбинацию наземных обсерваторий, космических телескопов и автоматических зондов, чтобы отслеживать объекты, которые ещё несколько десятилетий назад оставались бы невидимыми.
Особую роль в этих исследованиях играют миссии, подобные Parker Solar Probe. Этот аппарат, запущенный в 2018 году, стал первым в истории, который пролетел через корону Солнца. Чтобы выдержать температуры, превышающие 1 300 градусов по Цельсию, инженеры разработали теплозащитный экран из углеродного композита толщиной всего 11,4 сантиметра. Этот экран, покрытый специальным белым покрытием, отражает большую часть солнечного излучения, позволяя научным инструментам работать при комнатной температуре. В 2021 году зонд впервые прошёл через корону, а к 2024 году совершил рекордное сближение, пролетев всего в 6,1 миллиона километров от поверхности Солнца — это расстояние в семь раз меньше, чем перигелий Меркурия.
Данные, собранные Parker Solar Probe, уже изменили представления учёных о солнечной короне. Оказалось, что граница между короной и гелиосферой — так называемая альфвеновская поверхность — имеет сложную, изрезанную форму, а не является гладкой сферой, как считалось ранее. Кроме того, зонд обнаружил, что магнитное поле Солнца вблизи короны гораздо более турбулентно, чем предполагалось, что помогает понять механизмы ускорения солнечного ветра.
Параллельно с изучением Солнца астрономы продолжают поиски вулканоидов — гипотетических астероидов, которые могли бы находиться на орбите внутри орбиты Меркурия. Их существование предсказал ещё в XIX веке французский математик Урбен Леверье, который заметил аномалии в движении Меркурия и предположил, что за них отвечает неизвестная планета. Хотя впоследствии эти аномалии объяснила общая теория относительности Эйнштейна, идея о том, что внутри орбиты Меркурия могут существовать небольшие объекты, осталась. Современные поиски вулканоидов ведутся с помощью космических телескопов, таких как SOHO и STEREO, которые способны наблюдать области вблизи Солнца, недоступные для наземных обсерваторий. Пока результаты отрицательные, но учёные не теряют надежды: если вулканоиды существуют, они могут быть остатками материала, из которого сформировались внутренние планеты, и их изучение прольёт свет на раннюю историю Солнечной системы.
Что касается «солнценыряющих» комет, то их поиск — это отдельная область астрономии. Эти объекты, если они существуют, должны быть редкими, потому что их орбиты нестабильны: любое возмущение со стороны планет может направить их прямо в Солнце. Тем не менее, теоретические модели предсказывают, что в облаке Оорта, на дальней окраине Солнечной системы, могут скрываться миллиарды комет, некоторые из которых время от времени устремляются к Солнцу. Если такая комета подойдёт слишком близко, она будет разорвана приливными силами и поглощена звездой. Наблюдения таких событий — например, кометы C/2011 W3 (Lovejoy), которая в 2011 году прошла через корону Солнца и выжила, — показывают, что некоторые кометы способны пережить экстремальное сближение. Однако ни одна из них пока не пересекла фотосферу.
Возможно, в будущем новые технологии позволят обнаружить объекты, которые подбираются к Солнцу ещё ближе. Например, проект Solar Orbiter, запущенный ESA в 2020 году, уже передал снимки, на которых видны миниатюрные «костры» на поверхности Солнца — явления, которые могут быть связаны с нагревом короны. А планируемая миссия Solar-C, которую готовит Япония, сможет наблюдать Солнце в беспрецедентных деталях, включая области, где кометы могли бы пересекать фотосферу. Если такая комета будет обнаружена, это станет одним из самых драматичных событий в истории астрономии — объект, который ныряет в звезду и исчезает в ней навсегда.
Пока же рекорд остаётся за Великой южной кометой 1887 года — объектом, который подошёл к Солнцу на расстояние, сравнимое с двумя расстояниями от Земли до Луны. Это напоминание о том, что даже в нашей собственной Солнечной системе ещё есть место для рекордов, и что самые экстремальные события часто происходят в самых горячих точках космоса.
Источники: Live Science, NASA, Carnegie Science, Шанхайская астрономическая обсерватория, Университет Реджайны, Getty Images.
