Космический кульбит: астроном впервые зафиксировал, как комета изменила направление своего вращения
Астроному впервые удалось засвидетельствовать, как комета изменила скорость и направление собственного вращения. Это открытие стало возможным благодаря новому анализу снимков, сделанных космическим телескопом «Хаббл». Неожиданный разворот, согласно новому исследованию, был вызван струями сублимирующегося газа (так называемым аутгассингом), которые выбросили в Солнечную систему ледяную смесь газа и пыли.
Комета, получившая обозначение 41P/Tuttle — Джакобини — Кресака (или сокращенно 41P), была открыта американским астрономом Горацием Парнеллом Таттлом в 1858 году, затем переоткрыта французом Мишелем Джакобини в 1907 году и словацким ученым Любором Кресаком в 1951 году (отсюда и ее длинное название). Комета 41P, вероятно, происходит из пояса Койпера — кольца астероидов, комет и карликовых планет за орбитой Нептуна — и бóльшую часть своей долгой жизни проводила, обращаясь вокруг Солнца с периодом в десятилетия или даже столетия.
Около 1500 лет назад гравитация Юпитера вывела комету 41P на новую орбиту. Теперь она заперта на гораздо более тесной траектории, совершая оборот вокруг нашей звезды каждые 5,4 года. В моменты максимального сближения с Солнцем (перигелия) комета проходит рядом с Землей и становится хорошо видна в телескопы. Последний раз она сближалась со светилом в 2022 году, однако до этого ее активно изучали в 2001, 2006, 2011 и 2017 годах.
Во время сближения в 2017 году астрономы заметили, что скорость вращения 41P значительно снизилась, когда комета пролетала мимо Земли. Ученые тогда списали это на обычный процесс аутгассинга. «Хаббл» сделал множество снимков того события, но эти изображения долгое время оставались необработанными и не изучались должным образом.
Теперь же, в новом исследовании, опубликованном 26 марта в The Astronomical Journal, астроном проанализировал снимки «Хаббла» 2017 года и обнаружил, что за внезапным замедлением последовало ранее не замеченное ускорение.
Сравнив изображения «Хаббла» с данными наземных телескопов, автор исследования Дэвид Джуитт, астроном из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, оценил изменения вращения 41P в течение 2017 года. Он выяснил, что к маю того года комета замедлилась до одного оборота каждые 46–60 часов, что примерно в три раза медленнее, чем в марте 2017-го. Но к декабрю 2017 года комета совершала оборот уже за 14 часов, что означало гораздо более быстрое возвращение к исходным параметрам, чем предполагалось ранее.
Если аутгассинг замедлил вращение кометы, как она смогла так быстро ускориться вновь? По мнению Джуитта, единственное логичное объяснение заключается в том, что направление вращения кометы полностью изменилось на противоположное.
«Это похоже на то, как раскручивать карусель, — объяснил он в своем заявлении. — Если она вращается в одну сторону, а вы толкаете ее в противоположном направлении, можно сначала замедлить ее, а затем заставить вращаться в обратную сторону».
Благодаря данным «Хаббла» Джуитту также удалось уточнить истинные размеры ядра кометы 41P. Его диаметр составляет примерно 1 километр — это примерно в три раза больше высоты Эйфелевой башни. Звучит внушительно, но для кометы это довольно скромные размеры. И именно ее небольшой размер, вероятно, оказался ключевым фактором, объясняющим необычное поведение.
Выхлопной газ как двигатель
Почти у всех известных комет в какой-то момент наблюдалось выделение газов (аутгассинг). Это явление происходит, когда лед, газ и пыль из недр кометы вырываются наружу через небольшие трещины в ядре. Обычно это вызвано приближением к Солнцу, чье излучение сублимирует внутренние слои льда, взламывая ледяную оболочку.
В последние годы ученые наблюдали несколько ярких примеров аутгассинга, включая демонические «рога» взрывоопасной «кометы-дьявола» 12P/Понса — Брукса, которая обогнула Солнце в 2024 году, а также множественные струи и «антихвост» межзвездного объекта 3I/ATLAS, замеченного в Солнечной системе в прошлом году.
Ученые знали, что выбросы газа могут влиять на вращение кометы, но большинство этих объектов слишком велики, чтобы одна струя газа успела существенно изменить их движение до того, как иссякнет. Однако сравнительно небольшой размер 41P, вероятно, позволил газовым струям оказать более значительное воздействие.
«Струи газа, вырывающиеся с поверхности, могут работать как маленькие реактивные двигатели, — пояснил Джуитт. — Если эти струи распределены неравномерно, они способны кардинально изменить характер вращения кометы, особенно если она небольшая».
Специалисты пока не уверены, было ли столь мощное выделение газа у 41P вызвано множеством струй или одним мощным выбросом. Однако если подобные события будут повторяться в ходе следующих сближений кометы с Солнцем, ледяной шар может в итоге разорвать себя на части, подобно комете C/2025 K1 (ATLAS), которая эффектно разрушилась в конце 2025 года.
«Я полагаю, что это ядро [41P] очень быстро самоуничтожится», — заключил Джуитт.
