< Китай провел запуск спутника-ретранслятора для лунной миссии "Чанъэ-4"

C/2016 R2 (Pan-STARRS): комета, богатая угарным газом

Комета из облака Оорта C/2016 R2 (Pan-STARRS) проявила активность на расстоянии 6.3 а.е. от Солнца, ее кома содержит угарный газ и молекулярный азот, но не содержит синильной кислоты. Химический состав этой кометы заметно отличается от химического состава других комет.

---

Владислава Ананьева

Согласно современным представлениям, кометные ядра представляют собой сгустки пыли, льдов и замороженных газов, сохранившиеся с эпохи формирования Солнечной системы. Основным резервуаром кометных ядер считается облако Оорта. По мере приближения к Солнцу кометное ядро прогревается, замороженные газы сублимируют, увлекая за собой пыль – формируется кома кометы. Размеры и состав ядер комет из облака Оорта отличаются от аналогичных характеристик короткопериодических комет, уже много раз возвращавшихся к Солнцу.

Комета C/2016 R2 (Pan-STARRS) была открыта 7 сентября 2016 года на расстоянии 6.3 а.е. от Солнца. Ее орбита говорит о ее принадлежности внутренней части облака Оорта: большая полуось орбиты оценивается в 740 а.е., орбитальный период достигает 20 тыс. лет, наклонение к эклиптике близко к 58°. Однако эта комета не выглядит динамически новой – по всей видимости, она уже не раз приближалась к Солнцу.

Уже в момент открытия у C/2016 R2 (Pan-STARRS) была обнаружена кома диаметром 20 угловых секунд. Обычно на таких расстояниях кометы еще не активны, поскольку их температуры слишком низки для сублимации водяного льда – основного летучего вещества кометных ядер. Активность комет на больших гелиоцентрических расстояниях обеспечивается сублимацией более летучих льдов, чем водяной лед – обычно это замороженный угарный газ и углекислота.

21 мая 2018 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная наблюдениям кометы C/2016 R2 (Pan-STARRS) с помощью 10-метрового субмиллиметрового телескопа, расположенного в Аризонской радио обсерватории. Авторы наблюдали комету в линиях угарного газа CO и синильной кислоты HCN. Во время наблюдений (22-31 декабря 2017 года) расстояние между кометой и Солнцем составляло ~2.9 а.е., а между кометой и Землей – ~2.1 а.е.

C/2016 R2 (Pan-STARRS) оказалась мощным источником угарного газа. Исследователи оценили темпы выбросов CO в (4.6 ± 0.4)·10²⁸ молекул в секунду (2.14 ± 0.19 тонн в секунду), причем скорость молекул составила 500 ± 150 м/с. Поток угарного газа выглядит изотропным, без явно выраженных струй. При этом синильной кислоты в газовых выбросах кометы не было обнаружено вовсе – авторы получили только верхний предел в 8·10²⁴ молекул в секунду (360 г/с). Не было также обнаружено водяного пара и молекул гидроксила OH. 

Отношение содержания угарного газа к синильной кислоте в составе выбросов кометы C/2016 R2 (Pan-STARRS) оказалось аномально высоким – более 5000. Для сравнения, это же отношение для кометы Хейла-Боппа C/1995 O1 (Hale-Bopp) составило 125-650 на расстоянии 3 а.е. от Солнца, и 25-91 – на расстоянии 0.9 а.е. В среднем для комет из облака Оорта это отношение составляет 28, а для комет семейства Юпитера – всего 9.

Авторы статьи пишут, что такое высокое содержание в комете C/2016 R2 (Pan-STARRS) угарного газа и низкое – синильной кислоты трудно объяснить в рамках стандартной теории происхождения кометных ядер. По всей видимости, химический состав этой кометы заметно отличается от химического состава других комет.

Кроме угарного газа в составе газовых выбросов C/2016 R2 (Pan-STARRS) был обнаружен молекулярный азот (по свечению ионизированной молекулы N₂⁺). Отношение содержания азота к угарному газу составило 0.06 (темпы потери азота – 130 кг в секунду). Богатство азотом и угарным газом и резкий дефицит синильной кислоты согласуются с гипотезой, что комета сформировалась в протосолнечной туманности при очень низкой температуре – около 50К.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1805.06918.pdf

---