Водяной пар впервые обнаружен в поясе астероидов Солнечной системы

В Солнечной системе достаточно воды. Несколько лун и планет загружены им, а кометы из дальних пределов заполнены этим веществом. Там, где он нагревается от солнечного тепла, он сублимируется в газ, дрейфующий в космическом вакууме.

Хотя водяной лед был обнаружен в Главном поясе астероидов, его пары странным образом отсутствовали до тех пор, пока сейчас. Благодаря космическому телескопу Джеймса Уэбба мы знаем, что вода находится в поясе астероидов.

Вода выбрасывается одной из редких комет в Главном поясе, объектом, известным как комета 238P/Read. там сохранилась вода времен образования Солнечной системы. Ученые считали, что условия могут быть слишком близкими к Солнцу, чтобы осталось много льда.

Открытие также подтверждает, что объекты пояса астероидов могли помочь доставить воду на Землю, когда Солнечная система была еще молода, и что Главный пояс кометы имеют достаточно льда для дегазации, которая происходит, когда этот лед сублимируется под солнечным теплом. Ранее было обнаружено, что кометы Главного пояса исходят только из пыли, а не из паров.

«С момента открытия комет Главного пояса мы собрали значительное количество свидетельств того, что их активность вызвана сублимацией. , но до сих пор все это было косвенным», — говорит планетолог Генри Шей из Института планетарных наук в США.

«Этот новый результат JWST представляет собой первое прямое свидетельство сублимации в форме дегазация воды – или дегазация любого рода – из кометы главного пояса после исследований, проведенных в 2008 году по обнаружению дегазации в кометах главного пояса с использованием одних из самых больших наземных телескопов в мире».

Изображение кометы Рид, сделанное JWST. (NASA, ESA, CSA, M. Kelley/Университет Мэриленда, H. Hsieh/Planetary Science Institute, A. Pagan/STScI)

Большинство объектов в поясе астероидов, неудивительно, что астероиды — это относительно инертные куски породы, которые просто болтаются в космосе. Кометы, напротив, определяются своей активностью, на которую также в значительной степени влияет их ледяной и пыльный состав.

Обычно они вращаются вокруг Солнца по большим эллиптическим орбитам, которые уносят их из внешней части Солнечной системы. Лед внутри них сублимируется, когда они приближаются к Солнцу (так называемый перигелий), создавая пыльную, газовую атмосферу и длинные хвосты, уходящие от Солнца.

Нам не так уж много комет’ ve обнаружены в Главном поясе, но поскольку они относительно близко расположены к Солнцу, ученые не были уверены, достаточно ли у них замороженного материала, чтобы вызвать сублимацию, наблюдаемую в кометах, прилетевших с больших расстояний.

Хотя орбита кометы Рида полностью находится в пределах пояса астероидов, это все еще относительно широкая полоса Солнечной системы для движения, и у объекта все еще есть перигелий. На этом участке орбиты команда под руководством астронома Майкла Келли из Мэрилендского университета использовала JWST для тщательного изучения признаков выделения газа.

Используя спектрограф телескопа в ближнем инфракрасном диапазоне, исследователи зафиксировали и проанализировали спектр света от нечеткой дымки, которая появлялась вокруг кометы во время перигелия. Конечно же, пики в спектре указывали не только на выделение газа, но и на выделение воды.

«В прошлом мы видели объекты в главном поясе со всеми характеристиками комет, но только с этим точные спектральные данные JWST, можем ли мы сказать да, это определенно водяной лед, который создает этот эффект», — объясняет Келли.

«Благодаря наблюдениям JWST за кометой Рида мы теперь можем продемонстрировать, что водяной лед из ранней Солнечной Систему можно сохранить в поясе астероидов.»

Как ни странно, чего-то не хватало. В резком и загадочном контрасте с другими кометами Солнечной системы, в которых углекислый газ обычно составляет от 10 до 20 процентов их летучих веществ, исследователи не смогли обнаружить никакого углекислого газа, исходящего от кометы Рида.

Этот факт Композиционная аномалия имеет два возможных объяснения, учитывая, что лед из углекислого газа возгоняется легче, чем водяной лед. Одно из объяснений состоит в том, что комета действительно содержала углекислый газ, но потеряла его полностью, сохранив некоторое количество водяного льда. Другая заключается в том, что место в Солнечной системе, где сформировалась комета Рида, было слишком теплым для углекислого газа, поэтому у него просто не было его изначально.

Возможно, потребуется дальнейшая работа, чтобы изучить вероятность этих возможностей. Но ответы, полученные Comet Read, также дали астрономам пищу для размышлений.

«Вода в кометах главного пояса важна, потому что объекты из главного пояса астероидов были предложены в качестве потенциального источника воды на Земле. в ранней Солнечной системе, где современные кометы Человеческого Пояса, по-видимому, дают возможность проверить эту гипотезу», — говорит Хси.

«Однако это работает, только если они действительно работают, содержат водяной лед. Подтверждение дегазации воды по крайней мере в одной комете главного пояса подтверждает, что изучение происхождения воды на Земле из комет главного пояса является реальной возможностью».

Выводы были опубликованы в Природа.