Астрономы нашли область, расположенную за орбитой Юпитера, через которую многие кометы попадают внутрь Солнечной системы. Открытие было сделано при помощи компьютерного моделирования и подтверждено наблюдениями за реальными объектами. Результаты опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Большинство комет прилетают к нам с самых дальних окраин Солнечной системы, из так называемой зоны рассеянного диска. Или из далекого космоса, что подтверждает обнаружение первой межзвездной кометы 2I/Borisov. Кроме того, между орбитами Юпитера и Нептуна существует большое количество ледяных тел, известных под общим названием кентавры, которые, вероятно, попали сюда из зоны Койпера, расположенной за орбитой Нептуна.
Кентавры порождают большое семейство короткопериодических комет (сейчас их известно около тысячи) — комет семейства Юпитера (JFC). Эти космические тела также проникают во внутренние части Солнечной системы. Многие из них посещали космические миссии: 9P/Tempel 1 (миссия Deep Impact), 81P/Wild (Stardust), 67P/Churyumov-Gerasimenko (Rosetta).
Американские ученые под руководством Гал Сарид (Gal Sarid) из университета Центральной Флориды разработали компьютерную модель, позволившую воспроизвести траектории движения комет и астероидов с окраин Солнечной системы в ее внутреннюю часть. Ученые смоделировали путь, который проходят ледяные тела из зоны Койпера и более дальних областей и как они, пройдя через орбиты гигантских планет, становятся кентаврами, а затем — кометами JFC.
Чтобы лучше понять, как кентавры превращаются в JFC, исследовательская группа создала компьютерную симуляцию орбиты кометы 29P/Schwassmann-Wachmann 1 (SW1) — кентавра, обнаруженного в 1927 году и имеющего около 65 километров в поперечнике. Комета SW1 была выбрана в качестве объекта исследования, так как по характеру своей орбиты и высокому уровню активности она занимает промежуточное положение между кентаврами и JFC. Затем орбитальные параметры, полученные для SW1, ученые сравнили с другими подобными телами.
"Данные нашего моделирования привели к нескольким результатам, фундаментально меняющим наше понимание эволюции комет", — приводит слова одного из авторов исследования Уолтера Харриса (Walter Harris) пресс-служба Аризонского университета. — "Из новых кентавров, которые мы отследили с помощью компьютерной симуляции, было обнаружено, что каждый пятый выходил на орбиту, аналогичную орбите SW1, в какой-то момент их эволюции".
Помимо выяснения природы орбиты SW1, исследование привело к еще более удивительному открытию. Оказалось, что между орбитами Юпитера и Сатурна существует область, через которую проходит большинство комет. Как бы фокусируя траектории их движения, эта область действует как "кометные врата", направляющие кентавров в зону внутренних планет. И сейчас SW1 находится в этой зоне. Результаты также показали, что область "ворот" ледяные тела проходят очень быстро — в течение нескольких тысяч лет.
Основываясь на полученных оценках размеров и скорости объектов, проходящих через область "ворот", ученые посчитали, что должны существовать около тысячи комет JFC. На сегодняшний день таких объектов обнаружено около 500.
