На основе анализа данных наблюдений комет Солнечной системы и межзвездной кометы 2I/Borisov, полученных с использованием Очень Большого телескопа (VLT) Европейской Южной обсерватории (ESO), ученые выявили наличие железа и никеля в их атмосферах, даже на значительном удалении от Солнца. Этот факт представляет собой первое обнаружение тяжелых металлов, которые обычно связаны с горячими условиями, в газовых оболочках холодных кометных тел.
«Обнаружение атомов железа и никеля в атмосферах всех комет, за которыми мы наблюдали на протяжении последних двух десятилетий – а их было около двадцати, стало для нас неожиданностью», – говорит Жан Манфруа из Льежского университета (Бельгия), ведущий автор первого исследования, опубликованного в журнале Nature.
Известно, что тяжелые металлы содержатся в пылевидных и каменных породах комет. Тем не менее, учитывая, что твердые металлы обычно не испаряются при низких температурах, их обнаружение в атмосферах холодных комет, находящихся на значительном удалении от Солнца, казалось маловероятным. Несмотря на это, пары никеля и железа были зафиксированы даже у объектов, расположенных более чем на 480 миллионах километров от звезды.
По мнению исследователей, концентрация железа и никеля в атмосферах холодных комет примерно сопоставима. Это является необычным явлением, поскольку в Солнечной системе, например, в составе Солнца или метеоритов, содержание железа превышает количество никеля приблизительно в десять раз. В настоящее время у исследовательской группы нет однозначного объяснения для данного несоответствия.
«Кометы сформировались около 4,6 миллиардов лет назад, на ранних этапах развития Солнечной системы, и с тех пор практически не претерпели изменений. И хотя мы проводим их изучение уже длительное время, до настоящего момента не фиксировали присутствие никеля и железа в холодных атмосферах», – подчеркивают авторы исследования.
Идентификация этих тяжелых элементов оказалась сложной задачей из-за их крайне низкого содержания в атмосферах комет: по мнению исследователей, концентрация железа и никеля составляет примерно один грамм на каждые 100 килограммов воды.
Межзвездные тяжелые металлы
Во втором исследовании, представленном в журнале NatureСогласно полученным данным, эти тяжелые металлы также присутствуют в атмосфере межзвездной кометы 2I/Borisov.
«Первоначально мы не могли поверить в возможность наличия атомарного никеля в атмосфере кометы 2I/Borisov на столь большом расстоянии от Солнца. Мы неоднократно проводили тесты и перепроверки, прежде чем убедиться в достоверности наших результатов», – отметил Петр Гузик, ведущий автор исследования из Ягеллонского университета (Польша).
Обнаружение этого факта представляется весьма неожиданным, поскольку ранее фиксировались пары тяжелых металлов исключительно в условиях высоких температур, характерных для атмосферы горячих экзопланет или комет, подвергающихся испарению при приближении к звезде. Когда комета 2I/Borisov находилась на расстоянии приблизительно 300 миллионов километров от нашей звезды – что составляет примерно двукратное удаление от Земли – проводилось ее наблюдение.
Тщательное изучение межзвездных объектов имеет огромное значение, поскольку они содержат ценные сведения о других планетных системах, в которых сформировались.
«Неожиданно для нас оказалось, что газообразный никель присутствует в атмосферах комет и в других областях нашей Галактики. Неужели не поразительно, насколько похожи кометы Солнечной системы на свои аналоги в иных планетных системах?», – подытожил Михал Драхус, соавтор исследования из Ягеллонского университета.
