RW Space

Человеческому разуму может быть трудно представить себе: космическое облако настолько колоссальное, что оно окружает Солнце и восемь планет и простирается на триллионы миль в глубокий космос.

Сферическая оболочка, известная как Облако Оорта для всех практических целей невидим. Составляющие его частицы рассеяны так тонко и так далеко от света любой звезды, включая Солнце, что астрономы просто не могут увидеть облако, хотя оно окутывает нас, как одеяло.

Это тоже теория. . Астрономы пришли к выводу, что Облако Оорта существует, потому что это единственное логическое объяснение прибытия определенного класса комет, которые время от времени посещают нашу Солнечную систему. Оказывается, облако представляет собой гигантский резервуар, в котором могут находиться миллиарды ледяных небесных тел.

Два из этих тел пройдут 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 приблизится к Земле ближе всего к Земле – просто посмотрите на западное небо. вскоре после захода солнца. С течением времени комета станет слабее и переместится в более высокую часть неба.

Вторая комета C/2024 S1 (ATLAS), только что обнаруженная 27 сентября, должна быть видна примерно в конце октября. Комета пройдет ближе всего к Земле 24 октября – посмотрите низко на восточном небе незадолго до восхода Солнца. Затем, обогнув Солнце, комета может снова появиться. в западном ночном небе прямо перед Хэллоуином.

Однако возможно, что он может частично или полностью распасться, как это иногда случается, когда кометы проходят мимо Солнца – и эта комета пройдет в пределах 1 миллиона миль (1,6 миллиона километров) от нашей звезды.

Как планетарному астроному меня особенно интересует Облако Оорта и населяющие его ледяные тела. Жители Облака могут быть причиной того, что на Земле зародилась жизнь; рухнув на нашу планету много веков назад, эти ледяные тела, возможно, обеспечили по крайней мере часть воды, необходимой для всей жизни.

В то же время эти же самые объекты представляют собой постоянную угрозу продолжению существования Земли – и наше выживание.

Миллиарды комет

Если объект из Облака Оорта попадает во внутреннюю часть Солнечной системы, его льды испаряются. В результате этого процесса образуется хвост обломков, который становится видимым как комета.

Некоторые из этих тел, известные как долгопериодические кометы, имеют орбиты в сотни, тысячи или даже миллионы лет, как Цучиньшань-АТЛАС. В этом отличие от так называемых короткопериодических комет, которые не посещают Облако Оорта и имеют сравнительно быстрые орбиты. Комета Галлея, которая прорезает путь через Солнечную систему и обращается вокруг Солнца примерно каждые 76 лет, является одной из них.

Голландский астроном XX века Ян Оорт, заинтригованный долгопериодическими кометами, написал о них статью в 1950 году. Он отметил, что около 20 комет имели среднее расстояние от Солнца более 10 000 астрономических единиц.

Это было поразительно; 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, предположил Оорт, они не обязательно были самыми удаленными объектами облака.

Спустя почти 75 лет после публикации Оорта, астрономы до сих пор не могут напрямую получить изображения этой части космоса. Но по их оценкам, Облако Оорта простирается на расстояние до 10 триллионов миль от Солнца, что находится почти на полпути к Проксиме Центавра, следующей ближайшей звезде.

Долгопериодические кометы проводят большую часть своего времени на этих огромных расстояния, совершая лишь короткие и быстрые визиты к Солнцу, приближаясь 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 предположил, и современное моделирование подтвердило, что эти ледяные тела могли первоначально образоваться вблизи Юпитера, крупнейшей планеты Солнечной системы.

Возможно, орбиты этих объектов вокруг Солнца были нарушены Юпитером – подобно тому, как НАСА Космические корабли, направляющиеся в пункты назначения от Сатурна до Плутона, обычно пролетали мимо планеты-гиганта, чтобы ускорить свое путешествие наружу.

Некоторые из этих объектов навсегда покинули бы Солнечную систему, став межзвездными объектами. Но другие в конечном итоге получили бы орбиты, подобные орбитам долгопериодических комет.

Угрозы Земле

Особую потенциальную опасность для Земли представляют долгопериодические кометы. 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 он появится, пока это не произойдет внезапно.

К тому времени он обычно оказывается ближе Юпитера и движется быстро, со скоростью десятки тысяч миль в час. Действительно, вымышленная комета, обрекшая Землю в фильме «Не смотри вверх», пришла из Облака Оорта.

Новые кометы в Облаке Оорта обнаруживаются постоянно, в последние годы около дюжины в год. . Вероятность того, что любой из них столкнется с Землей, чрезвычайно мала. Но это возможно.

Недавний успех миссии НАСА DART, изменившей орбиту небольшого астероида, демонстрирует один из возможных подходов к отражению этих небольших тел. Но эта миссия была разработана после многих лет изучения ее цели. Комета из Облака Оорта может не дать столько времени – может быть, всего несколько месяцев, недель или даже дней.

Или времени вообще не будет. «Оумуамуа, странный маленький объект, посетивший нашу Солнечную систему в 2017 году, был обнаружен не до, а после его максимального сближения с Землей. Хотя Оумуамуа — межзвездный объект, а не из Облака Оорта, это предположение по-прежнему применимо; один из этих объектов может подкрасться к нам, и Земля станет беззащитной.

Один из способов подготовиться к появлению этих объектов — лучше понять их основные свойства, включая их размер и состав. С этой целью мы с коллегами работаем над характеристикой новых долгопериодических комет.

Самая крупная из известных комет, Бернардинелли-Бернштейна, открытая всего три года назад, имеет диаметр примерно 75 миль (120 километров). Большинство известных комет гораздо меньше, от одной до нескольких миль, а некоторые более мелкие слишком тусклы, чтобы мы их могли увидеть.

Но новые телескопы помогают. В частности, десятилетнее исследование пространства и времени, проводимое Обсерваторией Рубина, которое начнется в 2025 году, может удвоить список известных комет Облака Оорта, который сейчас 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 не появится подходящая цель из Облака Оорта. Изучение одного из этих древних и нетронутых объектов может дать ученым ключ к разгадке происхождения Солнечной системы.

Что касается комет, находящихся сейчас в окрестностях Земли, то можно посмотреть вверх. В отличие от кометы из фильма Ди Каприо, эти двое не врежутся в Землю. Расстояние до ближайшего к нам Цутиншаня-АТЛАС составляет около 44 миллионов миль (70 миллионов километров); C/2024 S1 (ATLAS), около 80 миллионов миль (130 миллионов километров).

Звучит как долгий путь, но в космосе это почти промах.

Джеймс Рэй, профессор наук о Земле и атмосфере, Технологический институт Джорджии

Эта статья переиздана из журнала The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.