Загадка кометы 3I/ATLAS: Наука в пути

Различные неординарные теории были выдвинуты о 3I/ATLAS — третьем известном межзвёздном объекте, который мы открыли. Некоторые из них — это простые теории заговора о том, что это инопланетный космический корабль, в то время как другие представляют собой более обоснованные предложения, например, использование марсианских зондов для наблюдения за кометой, когда она пронзала бы красную планету.

Недавно опубликованная работа на arXiv, принятая для публикации в Research Notes of the American Astronomical Society авторами Самуэлем Грандом и Герайнтом Джонсом из Финского метеорологического института и ESA соответственно, предлагает использовать два космических аппарата, которые уже находятся на пути к своим назначениям, для потенциального обнаружения ионов из великолепного хвоста, который образовался, как только комета приблизилась к Солнцу.

Эти два космических аппарата — Хера и Europa Clipper, оба из которых направляются к миссиям в совершенно разных частях солнечной системы. Хера направляется к двойному астероиду Дидимос-Диморфос, который был поражён миссией DART в 2022 году. Европа Клиппер, как следует из названия, направляется к Европе, одной из четырёх галилеевых луний Юпитера, и намерен изучить её ледяную поверхность.

К счастью, оба космических аппарата собираются пройти «подветром» от 3I/ATLAS в течение следующих двух недель. У Херы будет окно с 25 октября по 1 ноября, тогда как у Europa Clipper — с 30 октября по 6 ноября.

Несколько недель — это не так уж много времени, чтобы подготовить стремительный эксперимент для тестирования, для которого ни один из космических аппаратов не был спроектирован. Но иногда наука требует делать всё возможное из того, что у тебя есть, и в данном случае эти два космических аппарата — наш лучший шанс изучить хвост межзвёздной кометы.

Хвост кометы неуклонно демонстрирует рост с момента её открытия в начале июня. Недавние сообщения о «струящемся» водяном потоке показывают, насколько массивным стал хвост, оставляя за собой след из водяных частиц и, что, возможно, более важно, ионов. Комета также недавно скрылась из поля зрения наземных систем, хотя предполагается, что её хвост продолжит расти до достижения перигелия 29 октября.

Как объясняется в статье, оказаться в части хвоста не так просто, как просто пройти прямо позади него, когда он движется по солнечной системе — солнечный ветер толкает частицы дальше от Солнца по изогнутому пути. Скорость, с которой ветер ударяет по этим частицам, играет важную роль в том, где они окажутся, и, следовательно, где именно космическим аппаратам придется пройти, чтобы собрать данные о хвосте.

Для того чтобы сделать эти оценки, авторы использовали модель под названием «Tailcatcher», которая оценивает, куда пойдет путь кометных ионов в зависимости от различных скоростей ветра. Затем она рассчитала «минимальное расстояние пропуска» для данного космического аппарата по центральной оси хвоста кометы. Однако эта модель точна лишь настолько, насколько точны данные о солнечном ветре, которые обычно собираются только постфактум — и здесь, увы, времени не хватит для достижения цели этой потенциальной миссии.

Даже с лучшими предположениями программы два космических аппарата окажутся в миллионах километров от центральной оси — примерно 8,2 миллиона километров для Херы и 8 миллионов для Europa Clipper. Однако это все еще в пределах возможностей сбора данных о ионах из хвоста, так как они могут рассеиваться на миллионы километров от очень активных комет, как 3I/ATLAS.

Недостатком этого плана является то, что хотя бы один из космических аппаратов — Хера — не имеет инструментов, которые могли бы потенциально обнаружить ионы, ожидаемые в хвосте, или магнитную «структуру драпировки», которая характеризует то, что атмосфера кометы делает с магнитным полем, несущимся от солнечного ветра. Однако Europa Clipper имеет такие инструменты: его плазменный инструмент и магнитометр идеально подходят для непосредственного обнаружения этих ионов и изменений магнитного поля.

Действовать в такой ситуации, как эта, сложно, и время поджимает. Неясно, увидят ли управляющие миссией для Херы, особенно для Europa Clipper, сообщение вовремя, чтобы что-то предпринять по поводу их потенциального путешествия через кометный хвост. Но если они это сделают, они могут стать первыми в истории человечества, кто непосредственно соберет образцы хвоста межзвёздной кометы — и разве это не повод для гордости, не имеющий никакого отношения к их первоначально запланированной миссии?