Все кометы примерно одинаковы, верно? Не обязательно. Шлейхер считает, что аномальная композиция может показать существование нового класса комет. Отличительной чертой Маххольца-1 является то, что молекула цианогена CN чрезвычайно истощена. В Маххольце 1 CN отсутствует примерно в 72 раза по сравнению со средним значением других комет, то есть только чуть выше одного процента от нормы. «Это истощение CN гораздо больше, чем когда-либо было замечено для любой ранее изученной кометы, и только одна другая комета даже продемонстрировала истощение CN», - сказал Шлейхер. Причина химической аномалии неизвестна.
Однако Шлейхер, планетарный астроном в Обсерватории Лоуэлла, предложил три интригующих сценария для объяснения происхождения Маххольца 1, и каждый из них приведет к важным, но отличающимся новым ограничениям на формирование или развитие комет.
Одно из возможных объяснений состоит в том, что Маххольц 1 возник не в нашей Солнечной системе, а сбежал от другой звезды. В этом сценарии протопланетный диск другой звезды мог иметь более низкое содержание углерода, в результате чего все углеродсодержащие соединения имели более низкое содержание. «Большая часть комет в нашей собственной Солнечной системе улетела в межзвездное пространство, поэтому мы ожидаем, что многие кометы, образовавшиеся вокруг других звезд, также улетучились», - сказал Шлейхер. «Некоторые из них будут пересекаться с солнцем, и Маххольц 1 может быть межзвездным нарушителем».
Другое возможное объяснение аномальной композиции Маххольца-1 состоит в том, что она образовалась даже дальше от Солнца в более холодной или более экстремальной среде, чем любая другая комета, которую мы изучали до сих пор. Если это так, то нехватка таких объектов, вероятно, связана со значительной трудностью объяснения того, как такие кометы перемещаются во внутреннюю солнечную систему, где их затем можно обнаружить и наблюдать.
Третья возможность состоит в том, что Маххольц 1 возник как комета с обедненной углеродной цепью, но его химический состав впоследствии был изменен в результате сильной жары. В то время как ни одна комета не проявляла изменений в химии из-за последующего нагревания солнцем, Маххольц 1 имеет особенность наличия орбиты, которая теперь выводит ее на орбиту Меркурия каждые пять лет. (Другие кометы становятся еще ближе к солнцу, но не так часто). «Поскольку его орбита необычна, мы должны подозревать, что причиной ее необычного состава может быть повторное приготовление при высокой температуре», - сказал Шлейхер. «Однако единственная другая комета, которая показала истощение в содержании CN, не достигла таких высоких температур. Это подразумевает, что истощение CN не требует химических реакций, связанных с чрезвычайной высокой температурой. ”
Хотя комета 96P / Machholz 1 впервые была замечена в 1986 году и вращается вокруг Солнца с периодом чуть более пяти лет, композиционные измерения проводились только во время недавнего появления кометы в 2007 году. Программа композиционных исследований Лоуэллской обсерватории, которую в настоящее время возглавляет Шлейхер, включает измерения более 150 комет, полученных за последние 33 года. Это исследование уникально, потому что оно сравнивает и сравнивает Machholz 1 с этой большой базой данных из 150 комет.
В настоящее время существует два типа комет, которые были идентифицированы программой в Лоуэллском Оберватории в начале 1990-х годов. Один класс, содержащий большинство наблюдаемых комет, имеет состав, называемый «типичным». Большинство членов этого типичного класса долгое время проживали в Облаке Оорта на самых окраинах нашей Солнечной системы, но считается, что они первоначально сформировались среди планет-гигантов, особенно между Сатурном, Ураном и Нептуном. Другие члены этого композиционного класса прибыли из пояса Койпера, расположенного сразу за Нептуном.
Второй класс композиционных комет имеет различные истощения в двух из пяти измеренных химических видов. Поскольку обе обедненные молекулы, C2 и C3, полностью состоят из атомов углерода, этот класс получил название «обедненная углеродная цепь». Более того, почти все кометы этого второго класса имеют орбиты, соответствующие их прибытию из пояса Койпера. По этой и другим причинам причина истощения, как полагают, связана с условиями, которые существовали, когда кометы образовались, возможно, во внешней, более холодной области пояса Койпера.
Считается, что кометы являются наиболее нетронутыми объектами, доступными для детального изучения, оставшимися с эпохи формирования Солнечной системы. Таким образом, кометы могут использоваться в качестве зондов для протопланетного материала, который был включен в нашу Солнечную систему. Различия в текущем химическом составе комет могут указывать либо на различия в изначальных условиях, либо на эволюционные эффекты.
Хотя место происхождения не может быть определено окончательно для какой-либо одной кометы, короткий орбитальный период Маххольца 1 означает, что астрономы могут искать дополнительные углеродсодержащие молекулярные виды во время будущих явлений. «Если дополнительные углеродосодержащие виды также будут сильно истощены, то аргумент в пользу его происхождения за пределами нашей Солнечной системы будет усилен», - сказал Шлейхер. Следующая возможность для наблюдений будет в 2012 году.
Исследование опубликовано в ноябрьском номере Astronomical Journal.
Источник: Обсерватория Лоуэлл
