Родина комет: откуда они взялись в Солнечной системе?

Кометы путешествуют по Солнечной системе и состоят из камня, льда и пыли. Их ядра могут достигать десятков километров в поперечнике.

«Кометы повсюду, иногда они вращаются по очень причудливым орбитам вокруг Солнца. В прошлом кометы даже врезались в Землю», – говорит астроном Кристиан Эйструп, автор нового исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics.

«Мы знаем, из чего состоят кометы и какие молекулы в них присутствуют. Они различаются по составу, но обычно рассматриваются как одна группа. Поэтому я хотел бы знать, действительно ли кометы представляют собой один класс или могут расходиться на различные подмножества», – объясняет Эйструп.

Ученый решил применить современные химические модели к кометам. В исследовательской группе Лейденской обсерватории, в которую входил лауреат премии Кавли Эвин ван Дисхек, он разработал модели для прогнозирования химического состава протопланетных дисков – плоских дисков из газа и пыли, охватывающих молодые звезды. Понимание состава этих дисков может дать представление о том, как формируются звезды и планеты. Но эти Лейденские модели оказались полезными и в изучении комет и их происхождения.

«Я подумал, что было бы интересно сравнить наши химические модели с опубликованными данными о кометах. Мы собрали некоторую статистику, чтобы определить, было ли в молодой Солнечной системе особое время или место, гипотетически подходящее для зарождения комет», – сказал Эйструп.

Исследователи рассчитывали обнаружить сходство хотя бы у нескольких комет, но оказалось, что оно есть у всех 14 изученных объектов.

«Была одна модель, которая наилучшим образом подходила каждой комете. Это указывало на то, что они имеют общее происхождение», – утверждает ученый.

И это место зарождения комет находилось где-то рядом с нашим молодым Солнцем, когда оно еще было окружено протопланетным диском, а наши планеты все еще формировались. Модель предполагает наличие относительно далёкой от светилы зоны, в которой окись углерода превращается в лёд.

«В этих местах температура колеблется от 21 до 28 Кельвин, что составляет около минус 250 градусов по Цельсию. Это очень холодно, настолько холодно, что почти все молекулы, которые мы знаем, становятся льдом. Из наших моделей мы знаем, что в ледовой фазе происходят некоторые реакции, хотя и очень медленные, в течение периода времени от 100 тысяч до 1 миллиона лет. Но это может объяснить, почему существуют разные кометы с разным составом», – говорит Эйструп.

Но если кометы приходят из одного и того же места, как они попадают в разные места и орбиты нашей Солнечной системы?

«Хотя сейчас мы думаем, что они сформировались в похожих местах вокруг молодого Солнца, орбиты некоторых из этих комет могут быть нарушены – например, Юпитером – что объясняет разные орбиты», – отвечает ученый.

«Мы до сих пор не знаем, как началась жизнь на Земле. Но химический состав комет может привести к образованию органических молекул, в том числе некоторых строительных блоков для жизни. И если правильная комета попадет на правильную планету с подходящей средой, жизнь может зародиться», – заключил Эйструп.