Кометы. Странники Солнечной системы - Леонид Владимирович Еленин

солнечный зонд «Паркер». И даже если бы эту сверхсложную задачу удалось решить, догнав Оумуамуа, научный зонд обладал бы настолько высокой относительной скоростью, что изучение крохотного космического объекта, затерянного в космосе, было бы, мягко говоря, сильно затруднено. А исходя из наблюдательной дуги менее трех месяцев и до конца не понятой природы возмущений в движении 1I/2017 U1 такой перехват выглядит попросту невозможным.

Более рациональный проект предложили Европейское и Японское космические агентства: аппарат «Кометный перехватчик» (Comet Interceptor) будет загодя выведен в точку Лагранжа L2 системы Солнце—Земля и станет ждать своего часа. Как только астрономы обнаружат новый сверхинтересный объект, не обязательно межзвездного происхождения, то направят «перехватчик» к цели. Уже в момент завершения работы над рукописью этой книги, 15 декабря 2022 года, появилась информация, что ЕКА подписало контракт с итальянским подразделением европейской космической компании OHB на создание космических аппаратов Comet Interceptor. В его рамках будет создан один основной космический аппарат-носитель («А») и один дополнительный зонд («B1»). Второй зонд «B2» будет построен Японским космическим агентством. «Кометный перехватчик» планируется запустить в космос в качестве попутной полезной нагрузки вместе с космическим телескопом Ariel, старт которого намечен на 2029 год. После чего космический аппарат отправится к месту своего дежурства. Когда цель будет обнаружена, «Кометный перехватчик» сблизится с ней и, разделившись, основной космический аппарат и два зонда совершат пролет примерно в тысяче километров от объекта, исследуя его с трех разных направлений.

Еще одним вариантом выделенной миссии является проект NASA Bridge, оснащенный, помимо научных приборов, импактором, применявшемся ранее в ходе космических миссий Deep Impact и DART. Отличие в сценарии этой миссии состоит в том, что космический аппарат в полной готовности должен находиться на Земле и будет оперативно запущен в космос лишь после обнаружения подходящей цели.

Итак, первый межзвездный объект улетел, но менее чем через два года астрономов ждала новая, не менее интригующая находка.

Ученые на протяжении десятилетий до первого открытия межзвездной кометы давали свои оценки популяции подобных объектов в окрестностях Солнца. В конце 1980-х годов считалось, что в кубе со стороной в один парсек должно находиться до 1013 межзвездных комет. Возможности обзорных телескопов росли, как и их количество, но ни одну комету из другой планетной системы не удавалось обнаружить. В начале 2010-х годов оценка была пересмотрена. Теперь астрономы стали считать, что таких объектов минимум в тысячу раз меньше, то есть десять миллиардов или 1010. Звездное небо постоянно сканировали уже несколько телескопов с диаметром главного зеркала более полутора метров – и опять ничего. Стали появляться новые оценки – количество «ближних» межзвездных комет сократили до 105–1010. Но все же гипотетический размер их популяции оставался еще относительно велик, и открытия непременно должны были совершаться! И, как мы уже знаем, в 2017 году это наконец-то произошло, правда, в тот раз была открыта не комета. А первая межзвездная комета все еще ждала своего часа и была обнаружена теплой крымской ночью с 29 на 30 августа 2019 года российским астрономом Геннадием Борисовым, что очень приятно.

В отличие от Оумуамуа, в природе нового объекта не было никаких сомнений – это первая самая настоящая межзвездная комета! Спустя 11 дней после открытия, что немало, астрономов снова «смущал» эксцентриситет объекта. Открытие было официально подтверждено циркуляром, и новая комета получила «обычное» обозначение C/2019 Q4 (Borisov). А уже 24 сентября Международный астрономический союз (IAU) выпустил новый циркуляр, в котором говорилось о переименовании кометы C/2019 Q4 (Borisov) во второй межзвездный объект – 2I/Borisov. Важно, что это «межзвездное» открытие, в отличие от прошлого раза, было сделано до сближения объекта с Солнцем и еще оставались месяцы на детальное исследование этой потрясающей находки. Еще один важный момент – комета Борисова уже после своего открытия была найдена на снимках «Фабрики транзиентов Цвикки» (ZTF)[93], датированных 13 декабря 2018 года, когда она находилась на расстоянии около 8 астрономических единиц от Солнца!

Давайте поговорим об орбите новой кометы. Большой эксцентриситет Оумуамуа, который так озадачил ученых в 2017 году, не шел ни в какое сравнение с тем, которым обладала первая межзвездная комета e = 3,356. Превышение практически в три раза! Скорость кометы на расстоянии в 200 астрономических единиц от Солнца составляла рекордные 30,7 километра в секунду! Для Оумуамуа этот показатель равен 26,3 километра в секунду, а для моей первой кометы C/2010 X1 (Elenin), эксцентриситет которой лишь незначительно превышал единицу, эта скорость составляла всего 3 километра в секунду. Разница, как говорится, налицо.

Геннадий Борисов обнаружил свой объект вдали от солнечного апекса, где как раз и был найден 1I/2017 U1, что смутило ученых. Долгое время считалось, что межзвездные объекты будут иметь анизотропную кластеризацию, как короткопериодические или долгопериодические кометы из пояса Койпера. Многие из них обладают небольшим наклонением орбиты вследствие орбитальной эволюции или места своего формирования. То есть они обнаруживаются в достаточно узкой полосе небесной сферы вблизи эклиптики. Динамически новые кометы из облака Оорта, напротив, изотропны – они могут появиться из любой точки на небесной сфере, и этим они более опасны. Вот и комета Борисова вылетела там, где никто не ждал открыть первую межзвездную странницу. Но раз есть вопрос – нужно искать и научный ответ на него. И он был найден. Численное моделирование орбит подобных объектов показало, что изотропные свойства могут иметь очень старые объекты с экстремально большим эксцентриситетом, путешествующие по Вселенной много дольше Оумуамуа. Таких странников можно ждать откуда угодно.

Примерная точка вхождения кометы 2I/Borisov в Солнечную систему находится в созвездии Кассиопея, недалеко от границы с Персеем.

И это направление говорит о том, что комета была рождена в далекой планетной системе, скорее находящейся в галактическом диске[94], чем в гало[95]. Но ответ на главный вопрос – время путешествия, нам неизвестен, этот параметр еще более неопределенный, чем в случае с 1I/2017 U1. Мы можем строить лишь призрачные предположения о том, какая из планетных систем была домом кометы 2I/Borisov. В качестве претендентов указывают HIP 16242 (Ross 573), HIP 24344 (HD 34327) и HIP 118281 (GJ 4384). Сближение с Солнцем до двух астрономических единиц, состоявшееся 8 декабря 2019 года, еще сильнее разогнало межзвездного странника и направило его прочь из нашей системы в направлении созвездия Телескоп.

Давайте вернемся к самой комете. Как только стало понятно ее происхождение, телескопы по всему миру и даже находящиеся вне Земли стали усиленно изучать гостя из далекой-далекой планетной системы. На первый взгляд, химический состав межзвездной кометы несильно отличался от усредненной композиции динамически новых долгопериодических комет Солнечной системы. В нем также присутствовал циан, который в начале XX века был впервые обнаружен у