Как и в большинстве двоичных систем, придуманных людьми, различия между кометами и астероидами не всегда так однозначны, как хотелось бы.
Если вы живете в Северном полушарии, март 2024 года может стать захватывающим месяцем для наблюдения комет. Если вы читаете это позже или находитесь в другом регионе, у вас будут шансы позже в этом году или в будущем. С другой стороны, только самые заядлые энтузиасты воодушевляются поисками астероидов и комет. Итак, в чем разница и как их можно отличить друг от друга?
Содержание
Кометы против астероидов
Кометы, вероятно, были частью человеческого восприятия с тех пор, как мы изобрели язык и смогли сообщать друг другу о странных явлениях в небе. В наши дни городские огни делают появление кометы редким зрелищем для большинства людей, но когда-то за среднюю человеческую жизнь, пусть и более короткую чем сейчас, можно было наблюдать несколько “хвостатых звезд”, достаточно ярких, чтобы их заметить.
Первый астероид был документально был зафиксирован в Новый год 1801 года. Почти наверняка люди и раньше видели, как какой-то астероид пролетает мимо за ночь или две, но записей об этом не сохранилось. Но зато после 1801 года мы поняли, что существует новая категория небесных тел, и нам пришлось задуматься, как отличать их от старых знакомых комет.
Кометы обычно имеют размеры, сопоставимые с небольшими или средними астероидами, и не обязательно приближаются близко к Земле. Причина, по которой они могут быть гораздо более заметными, заключается в том, что кометы в основном состоят изо льда с примесями пыли и, возможно, камней. По мере приближения к Солнцу внешние слои льда нагреваются выше температуры замерзания (которая различается в зависимости от типа льда). Без атмосферы, удерживающей вещество в жидком состоянии, лед испаряется в газообразной форме, в процессе, известном как сублимация, увлекая за собой часть пыли.
Даже небольшое количество льда в газообразной форме может покрыть огромную площадь и отразить достаточно солнечного света, чтобы комета часто выглядела довольно яркой. В лучших случаях длинный хвост, вытянутый от Солнца солнечным ветром, образует полосу на небе. Даже когда хвост удается наблюдать только с помощью приборов, комета часто имеет светящуюся голову или кому, которая выглядит совершенно иначе, чем точечные источники света звезд.
Астероиды, будучи кусками камня, возможно, с небольшим количеством пыли, не ведут себя подобным образом, поэтому различие может показаться очевидным. Наличие льда создает шлейф – значит, это комета, а если часами или днями по небу движется только точка света – то астероид, верно? Все просто.
Только вот природа редко благоволит столь четким разделениям.
Фаэтон вносит неразбериху
Еще одна особенность комет заключается в том, что они часто вызывают попутные метеорные потоки. Пылинки, покидающие кометы во время сублимации, образуют скопления внутри Солнечной системы. Когда такое скопление располагается на пути орбиты Земли, наша планета врезается в него в один и тот же день каждый год. Пылинки, сталкивающиеся с атмосферой, создают метеоры, в особо удачные моменты освещая небо захватывающим зрелищем.
Сегодня мы знаем о десятках метеорных потоков, и со временем открываются все новые, хотя немногие достаточно яркие, чтобы привлечь значительное внимание. Большинство этих потоков происходит от комет. Исключением является поток Гемлинидов, который, к слову, является одним из эффектных в году и образуется из материала, оставленного астероидом 3200 Фаэтон.
Итак, здесь мы имеем астероид, который ведет себя одним из способов, присущих кометам.
Этот процесс вызвал вопросы о том, как этот одинокий астероид порождает метеорный поток. Причины все еще обсуждаются, но изначально предполагалось, что Фаэтон – “мертвая комета”, которая первоначально содержала смесь камня и льда, но теперь в ней остался только камень.
Может быть причина и в другом, но есть довольно много астероидов на вытянутых орбитах, более типичных для комет, которые с большей вероятностью являются кандидатами в “мертвые кометы”. Вполне правдоподобно, что некоторые кометы изначально содержат гораздо больше камней, чем большинство других. Если достаточно большая часть этих камней остается в ядре кометы по мере испарения льдов, то то, что когда-то было кометой, может потерять все следы своей кометной активности. Считать ли это теперь астероидом? Или следует создать новый класс?
Некоторые могут утверждать, что метеорные потоки не являются ключевым идентификатором комет, и поэтому нет сомнений, что Фаэтон – астероид. Однако если определяющей чертой кометы является хвост, то иногда Фаэтон выглядит подозрительно похожим на комету, что приписывают испарению натрия из трещин.
Другие исключения
Фаэтон может быть уникален, но есть и другие объекты, которые размывают границы иными способами. В конце прошлого года ученые обнаружили так называемую “кометоподобную активность” вокруг объекта 2009 DQ118, ранее классифицированного как астероид. Это открытие было сделано в рамках программы “Активные астероиды”, которая как раз и охотится за космическими телами, отказывающимися оставаться аккуратно в одной категории.
Считается, что такая активность вызвана несколькими обстоятельствами. Столкновение между двумя астероидами может выбросить пыль, которая выглядит как кометная, например, как после того, как миссия DART врезалась в Диморф. А еще некоторые астероиды вращаются настолько быстро, что разбрасывают пыль, образуя подобие хвоста. В случае с 2009 DQ118 мы пока не знаем причины.
В отчаянных поисках простого разделения некоторые могут сказать, что у комет есть лед, пусть и в малом количестве, в то время как астероиды состоят только из камня, даже если он иногда и производит хвосты. Однако на Церере, крупнейшем астероиде и первым из открытых, есть ледяные вулканы. И никто не предлагает переклассифицировать ее в кометы. Почему же тогда 24 Фемиду, меньший объект, у которого обнаружен лед, должна сменить статус?
Если всего этого недостаточно для иллюстрации сложности в классификации, рассмотрим случай 288P – пары объектов в главном поясе астероидов, которые периодически демонстрируют кометоподобную активность. Одно из предложенных объяснений состоит в том, что быстро вращающийся объект давно потерял лед с внешних слоев. Для любого наблюдателя 288P выглядел обычным астероидом. Однако в конечном итоге его высокая скорость вращения привела к разделению на две части, оголив ранее скрытый внутри лед и вызвав эти периодические всплески кометной активности.
Очевидно, что нет безошибочного способа классифицировать своего рода “зомби-комету”, которая оживает лишь после того, как разорвала сама себя. Вместо этого мы имеем то, что некоторые астрономы называют “кометно-астероидным континуумом”, с которым мы все еще боремся.
В конечном итоге, для удобства, некоторые из этих пограничных случаев будут прояснены, возможно, путем голосования Международного астрономического союза по определению, как это было сделано для планет. Вероятно, однако, появятся новые примеры, которые поставят нас в тупик. Природа не столько чуждается пустоты, сколько не любит простоту.
Читайте также: Удивительно разнородная пыль кометы Wild 2 раскрывает раннюю историю нашей Солнечной системы