Космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил водяной пар на объекте в поясе астероидов, регионе Солнечной системы, где, как известно, он не выжил. Новые наблюдения также показывают, что чего-то неожиданно не хватает.
Астероиды и кометы могут показаться очень разными: астероиды представляют собой пыльные, сухие каменные шары, которые вращаются в поясе между Марсом и Юпитером, в то время как кометы ледяные, хвостатые и родом из-за Нептуна. Но грань между ними все время становится все более размытой, так как у некоторых объектов в главном поясе астероидов иногда появляются хвосты и ореолы, как у комет. Их называют активными астероидами или кометами главного пояса, что на самом деле только еще больше запутывает проблему.
Хотя долгое время предполагалось, что газ в хвостах и ореолах этих объектов состоит из водяного пара, теперь Уэбб это подтвердил. Прибор ближнего инфракрасного спектра (NIRSpec) телескопа проанализировал спектр излучения объекта главного пояса под названием комета 238P/Read и обнаружил четкие следы воды.
Последствия этой находки больше, чем вы могли ожидать. В дальних уголках Солнечной системы достаточно холодно, чтобы вода могла замерзнуть на этих объектах. Только когда они приближаются к Солнцу, этот лед испаряется, образуя четкие хвосты и ореолы, характерные для комет. Но было неясно, сможет ли вода долго сохраняться в относительно теплом главном поясе астероидов.
«В прошлом мы видели объекты в главном поясе со всеми характеристиками комет, но только с этими точными спектральными данными, полученными от Уэбба, мы можем сказать да, это определенно водяной лед, который создает такой эффект», — сказал Майкл Келли, ведущий автор исследования. «Благодаря наблюдениям Уэбба за кометой Рида мы теперь можем продемонстрировать, что водяной лед из ранней Солнечной системы может сохраняться в поясе астероидов».
Это придает вес ведущей гипотезе о том, откуда на Земле изначально появилась вода — астероиды и кометы, регулярно сталкивающиеся с планетой в далеком прошлом. Но наблюдения кометы Рида также вызвали новые вопросы.
К удивлению команды, на комете не было обнаружено углекислого газа. Обычно газ составляет около 10% летучего вещества кометы, вещества, которое легко испаряется Солнцем, образуя ореол и хвост. Исследователи предложили две основные версии того, как ему может полностью не хватать CO2: либо он родился в теплом регионе Солнечной системы, где его не было, либо когда-то он был, но давно выпарился.
«Нахождение в поясе астероидов в течение длительного времени может сделать это — углекислый газ испаряется легче, чем водяной лед, и может просачиваться в течение миллиардов лет», — сказал Келли.
Будущие наблюдения проверят является ли комета Рида аномалией или другим кометам главного пояса также не хватает углекислого газа.
Исследование было опубликовано в журнале Nature.
