Иллюстрация Солнечной системы и облака Оорта. Числа на рисунке обозначают астрономические единицы, или астрономические единицы. Обратите внимание на местоположение «Вояджера-2», которому потребуется еще 30 000 лет, чтобы вылететь из облака. Фото предоставлено: НАСА
Человеческому разуму может быть трудно представить себе колоссальное облако, настолько колоссальное, что оно окружает Солнце и восемь планет, простираясь на триллионы километров в космос.
Сферическая оболочка, известная как облако Оорта, практически невидима. Отдельные частицы распределены так тонко и так далеко от света любой звезды, включая Солнце, что астрономы просто не могут увидеть облако, хотя оно и окутывает нас, как одеяло.
Это тоже теоретическое. Астрономы приходят к выводу, что облако Оорта существует потому, что оно является единственным логическим объяснением прибытия определенного класса комет, время от времени посещающих нашу Солнечную систему. Оказывается, облако — это, по сути, огромный резервуар, который может содержать миллиарды ледяных небесных тел.
Два из этих тел пролетят мимо Земли в дни, предшествующие Хэллоуину. Цучиньшань ATLAS, также известная как комета C/2023 A3, будет самой яркой и, вероятно, видимой невооруженным глазом в течение недели или двух после 12 октября, дня, когда она будет ближе всего к Земле — просто посмотрите на западное небо сразу после захода солнца. . С течением времени комета становится слабее и поднимается выше по небу.
Ожидается, что вторая комета, C/2024 S1 (ATLAS), обнаруженная 27 сентября, будет видна примерно в конце октября. Ближе всего к Земле комета приблизится 24 октября — она будет низко в восточном небе незадолго до восхода Солнца. Затем, завершив оборот вокруг Солнца, комета может вновь появиться в ночном небе на западе незадолго до Хэллоуина. Однако не исключено, что она вся или часть распадется, как это иногда случается, когда кометы проходят мимо Солнца – и эта комета пройдет в пределах миллиона миль (1,6 миллиона километров) от нашей звезды.
Как планетарному астроному, меня особенно интересует Облако Оорта и ледяные тела, обитающие внутри него. Обитатели облака могли стать причиной возникновения жизни на Земле; Когда эти ледяные тела рухнули на нашу планету много веков назад, они, возможно, обеспечили хотя бы часть воды, необходимой для жизни. В то же время эти же объекты представляют собой постоянную угрозу дальнейшему существованию Земли – и нашему выживанию.
миллиард комет
Когда объект из облака Оорта попадает во внутреннюю часть Солнечной системы, его лед испаряется. Этот процесс создает хвост обломков, который становится видимым как комета.
Некоторые из этих тел, называемые долгопериодическими кометами, имеют орбиты в сотни, тысячи или даже миллионы лет, как Цутиншань АТЛАС. В этом их отличие от так называемых короткопериодических комет, которые не посещают Облако Оорта и имеют сравнительно быстрые орбиты. Одной из них является комета Галлея, которая вращается вокруг Солнечной системы и обращается вокруг Солнца примерно каждые 76 лет.
Голландский астроном XX века Ян Оорт был очарован долгопериодическими кометами и в 1950 году написал о них статью. Он обнаружил, что около 20 комет находились на среднем расстоянии от Солнца более 10 000 астрономических единиц. Это было потрясающе; Всего одна а.е. — это расстояние Земли от Солнца, которое составляет около 93 миллионов миль. Умножьте 93 миллиона на 10 000, и вы обнаружите, что эти кометы прилетели с расстояния более триллиона миль. Более того, говорит Оорт, они не обязательно были самыми удаленными объектами в облаке.
Спустя почти 75 лет после статьи Оорта астрономы до сих пор не могут напрямую получить изображения этой части космоса. Однако, по их оценкам, Облако Оорта простирается на 10 триллионов миль от Солнца, что находится почти на полпути к Проксиме Центавра, следующей ближайшей звезде.
Длиннопериодические кометы проводят большую часть своего времени на этих больших расстояниях, совершая лишь короткие и быстрые визиты к Солнцу, прилетая со всех сторон. Оорт предположил, что в облаке содержится 100 миллиардов таких ледяных объектов. Их может быть столько же, сколько звезд в нашей галактике.
Как они туда попали? Оорт подозревал, а современное моделирование подтвердило, что эти ледяные тела, возможно, первоначально образовались возле Юпитера, крупнейшей планеты Солнечной системы. Вполне возможно, что орбиты этих объектов вокруг Солнца были нарушены Юпитером – подобно тому, как космические корабли НАСА, направлявшиеся в пункты назначения от Сатурна до Плутона, обычно проплывали мимо гигантской планеты, чтобы ускорить свое путешествие.
Некоторые из этих объектов навсегда покинули бы Солнечную систему и стали межзвездными объектами. Но другие в конечном итоге получили бы орбиты, подобные орбитам долгопериодических комет.
Угрозы Земле
Длиннопериодические кометы представляют особую опасность для Земли. Поскольку они находятся так далеко от нашего Солнца, их орбиты легко изменяются под действием гравитации других звезд. Это означает, что ученые понятия не имеют, когда и где появится какое-либо из этих животных, пока они внезапно не появятся. В этот момент он обычно находится ближе Юпитера и движется быстро, со скоростью десятков тысяч миль в час. На самом деле вымышленная комета, обрекшая Землю в фильме «Не смотри вверх», пришла из Облака Оорта.
Из Облака Оорта постоянно открываются новые кометы, в последние годы около десятка в год. Вероятность того, что один из них столкнется с Землей, крайне мала. Но это возможно. Недавний успех миссии НАСА DART, которая изменила орбиту небольшого астероида, демонстрирует правдоподобный подход к защите от этих небольших тел. Но эта миссия была разработана после многих лет изучения ее цели. Комета из облака Оорта может дать не так много времени — возможно, всего лишь месяцы, недели или даже дни.
Или вообще нет времени. «Оумуамуа, странный маленький объект, посетивший нашу Солнечную систему в 2017 году, был обнаружен не до, а после его максимального сближения с Землей. Хотя Оумуамуа является межзвездным объектом и не происходит из Облака Оорта, это предположение остается в силе; Один из этих объектов мог бы подкрасться к нам, и Земля оказалась бы беззащитной.
Один из способов подготовиться к работе с этими объектами — лучше понять их фундаментальные свойства, включая размер и состав. С этой целью мы с коллегами работаем над характеристикой новых долгопериодических комет. Самая крупная из известных звезд, Бернардинелли Янтарь, была открыта всего три года назад и имеет диаметр около 120 километров. Большинство известных комет намного меньше, от одной до нескольких миль, а некоторые меньшие кометы слишком слабы, чтобы мы их могли увидеть. Но новые телескопы помогают. В частности, десятилетнее исследование пространства и времени, проводимое Обсерваторией Рубина и начавшееся в 2025 году, может удвоить список известных комет облака Оорта, который в настоящее время составляет около 4500.
Непредсказуемость этих объектов делает их сложной целью для космических кораблей, но Европейское космическое агентство готовит миссию именно для этого: комету-перехватчик. Поскольку запуск запланирован на 2029 год, зонд будет находиться в космосе до тех пор, пока из облака Оорта не появится подходящая цель. Изучение одного из этих древних и нетронутых объектов может дать ученым ключ к разгадке происхождения Солнечной системы.
Что касается комет, которые сейчас находятся рядом с Землей, то можно посмотреть вверх. В отличие от кометы из фильма Ди Каприо, эти двое не врежутся в Землю. Расстояние до ближайшего к нам атласа Цутиншань составляет около 44 миллионов миль (70 миллионов километров); C/2024 S1 (ATLAS), около 80 миллионов миль (130 миллионов километров). Звучит как далекая возможность, но в космосе это почти промах.
Информация от: Разговором
