Межзвёздный астероид Оумуамуа ускорял себя сам
... за счёт молекулярного водорода, выделявшегося из толщи водяного льда на его поверхности.
Астероид Оумуамуа считается первым крупным космическим объектом, прилетевшим к нам не из Солнечной системы. Не из «нашего» пояса Койпера или облака Оорта, откуда время от времени к нам заглядывают долгопериодические кометы, а прямо от какой-то совсем другой звёздной системы. Об этом говорит траектория астероида и его скорость. Но вот откуда он к нам прилетел и сколько уже путешествует по Галактике — всё ещё непонятно.
За недолгие пару месяцев в конце 2017 года, пока Оумуамуа пролетал сквозь Солнечную систему и был виден в земные телескопы, астрономы наблюдали за астероидом и тщательно высчитывали его параметры. То, что это межзвёздный объект, стало понятно почти сразу. А вот одна необычная особенность осталось толком необъяснённой до сих пор. Дело в том, что по мере приближения к Солнцу скорость Оумуамуа постепенно росла — за счёт гравитационного притяжения нашей звезды. Но помимо гравитационного ускорения астероид разгоняло что-то ещё. Совсем немного, примерно на дополнительные 17 м/c (при максимальной скорости Оумуамуа вблизи Солнца около 87 км/c), но достаточно, чтобы это было надёжно зафиксировано. Как же объяснить этот прирост скорости?
Если бы Оумуамуа был «классической» кометой, выбрасывающей хвост при приближении к Солнцу, то дополнительную скорость можно было бы приписать испарению летучих веществ, работающему как реактивная тяга. Но у Оумуамуа хвоста не было. Точнее, его не было видно в телескопы. Это значит, что либо хвоста действительно не было, либо он был из газообразного водорода. Водородный хвост не видно сквозь земную атмосферу, поскольку она поглощает ту часть спектра, где как раз «светится» водород.
«Водородная» гипотеза ускорения Оумуамуа имеет право на жизнь, но требует объяснения, откуда на астероиде взялись запасы такого «водородного топлива». Проблема в том, что по расчётам за время путешествия астероида в межзвёздном пространстве (а это, как минимум, десятки миллионов лет), весь этот водород должно было «сдуть» космическое излучение и поток межзвёздного вещества. Выдвигались ещё более фантастические гипотезы, что Оумуамуа — это большой кусок замёрзшего водорода. Но тогда возникает ещё больше вопросов, как он мог образоваться. О версии, что астероид — это на самом деле космический корабль пришельцев, мы и вовсе умолчим… Однако, как пишут исследователи в Nature, всё может быть гораздо проще.
Они обратили внимание на давно известный факт, что под действием космических лучей — различных элементарных частиц или ядер атомов, двигающихся с высокой скоростью в межзвёздном пространстве, внутри водяного льда может образовываться молекулярный водород. Если Оумуамуа сформировался в системе наподобие Солнечной, то на ранних стадиях эволюции на его поверхности вполне могло накопиться достаточно водяного льда. Потом, когда его выбросило в межзвёздное пространство, за долгие годы путешествия по Галактике внутри льда на Оумуамуа постепенно начал накапливаться водород (космические лучи способны проникать на метры и больше вглубь толщи льда). Пока астероид находился в межзвёздном пространстве, со льдом и заключённым в нём водородом ничего существенного не происходило. Но как только астероид оказался вблизи Солнца, то повышение температуры на его поверхности вызвало перестройку структуры льда, которая в результате «вытолкнула» молекулы водорода наружу. Это и обеспечило космическому гостю наблюдаемую «невидимую» тягу.
Так ли это было в случае с Оумуамуа, мы точно не узнаем — астероид уже далеко и не виден ни в один телескоп, а когда нам ждать следующего посланца из далёкого космоса — совершенно непонятно. Однако проверить гипотезу «водородного» ускорения можно на других объектах, так называемых тёмных кометах». Начиная с 2017 года, в окрестностях Земли было обнаружено уже несколько «бесхвостых» комет, демонстрировавших ускорение, не объяснявшееся только лишь гравитационными эффектами. И если получится взять образцы вещества с одной из них, то это поможет проверить справедливость «водородной» гипотезы.
По материалам Nature и Phys.org.
24 марта 2023
Статьи по теме:
