Кометы в очереди ожидания. Область неподалеку за Юпитером может играть роль «наезженного тракта» для комет на пути во Внутреннюю Солнечную систему. Дело в том, что здесь ледяные глыбы из Внешней Солнечной системы вращаются, находясь в своеобразной очереди, прежде чем они будут выброшены дальше внутрь системы под воздействием гравитационного воздействия Юпитера. Как сообщают исследователи, более двух третей всех комет Внутренней Солнечной системы могли пройти именно через этот «входной портал».

Многие кометы попадают во Внутреннюю Солнечную систему по определенному маршруту от пояса Койпера до области с внутренней стороны орбиты Юпитера. И астрономам теперь удалось определить этот «маршрут прибытия». © University of Arizona/ Heather Roper

Многие кометы, а также некоторые богатые льдом астероиды Внутренней Солнечной системы изначально пришли из пояса Койпера - зоны, населенной бесчисленными карликовыми планетами и другими объектами, богатыми льдом, которая располагается по ту сторону орбиты Нептуна. Согласно популярной теории, столкновения или гравитационные эффекты близлежащих звезд приводят к тому, что обломки сходят со своих орбит и, таким образом, достигают Внешней, а затем и Внутренней Солнечной системы.

Но по какому маршруту эти кометы совершают переход из ледяного аутсайда к кометам юпитерианской группы? Последние вращаются вокруг Солнца по эллиптической орбите, которая доходит лишь до Юпитера, но это может направлять их и дальше к Земле. Одна из них - это комета 67P/Чурюмов-Герасименко, которую исследовали космические зонды Rosetta и Philae.

Кентавры как «промежуточное хранилище»?

Уже давно астрономы предполагают, что эти кометы юпитерианской группы происходят не из пояса Койпера, а из более далекого промежуточного «резервуара»: кентавров. Они образуют короткоживущую популяцию ледяных глыб, которые кружат вокруг Солнца между Юпитером и Нептуном. Поскольку они постоянно подвергаются гравитационному воздействию больших планет, большинство из них снова выбрасывается обратно наружу примерно через миллион лет.

«Но примерно около трети всех кентавров движутся по гигантскому планетарному региону и входят в популяцию комет юпитерианской группы», - объясняет Гал Сарид из Университета Центральной Флориды и его коллеги. И астрономы уже выяснили, когда и как все это происходит. Для своего исследования ученые осуществили оценку данных наблюдений нескольких кентавров и смоделировали траекторию таких объектов, используя физическую модель.

Орбита вблизи орбиты Юпитера как входной портал

При этом выяснилось вот что: непосредственно за Юпитером существует определенная область, которая является, с позволения сказать, воротами во Внутреннюю Солнечную систему. Исследователи говорят, что когда ледяная глыба из популяции кентавров попадает в этот регион, существует вероятность того, что она будет отброшена еще глубже под влиянием гравитации планеты-гиганта. Это происходит в течение всего нескольких тысяч лет - намного быстрее, чем изменение орбиты оставшихся кентавров.

Инфракрасное изображение кометы-кентавра 29P/Швассманна-Вахманна 1 (SW1), снятое космическим телескопом Spitzer. © NASA/JPL-Caltech, Ames Research Center, University of Arizona

«Кентавры, проходящие через этот регион, являются источником более двух третей всех комет группы Юпитера», - говорит соавтор исследования Уолтер Харрис из Университета Аризоны. - «И это делает эту область основными воротами, через которые эти кометы входят во Внутреннюю Солнечную систему».

На пути внутрь

Астрономам удалось идентифицировать целую горсть объектов, которые в настоящее время вращающихся в области этих ворот. Таким образом, можно сказать, что они находятся в своеобразной очереди ожидания перед переходом во Внутреннюю Солнечную систему. А самый большой и самый активный из этих кентавров - 29P/Швассманн-Вахманн 1 (SW1). Эта более чем 30-километровая глыба была обнаружена ранее, благодаря резкими выделениями газа и его кометоподобным ореолом - то, что обычно происходит уже только в кометах во Внутренней Солнечной системе.

«Наши данные показывают, что SW1 отнюдь не странное исключение, а кентавр, который вот-вот превратится в комету юпитерианской группы», - говорит еще один соавтор исследования Мария Уомак из Флоридского космического института. - «Более одного из пяти кентавра, которых мы отслеживали, со временем выйдут на орбиту, аналогичную SW1».

По словам ученых, их исследование дает совершенно новое понимание формирования и эволюции комет. «То, что мы обнаружили - модель входных ворот для комет, - в значительной мере изменит наш взгляд на историю ледяных небесных тел», - говорит Сарид.