«Кассіні» допоміг знайти комету з найдовшим іонним хвостом

Астрономи виявили в даних, зібраних апаратом «Кассіні», свідчення того, що довжина іонного хвоста комети 153Р/Ікея - Чжана, яка пролітала повз Землю в 2002 році, могла становити більше мільярда кілометрів. Препринт доступний на arXiv.org.

Хвости комети утворюються, коли вона наближається до Сонця, і з її тверде ядро поступово починає випаровуватися. Іонний хвіст складається з іонізованих молекул різних газів - серед них зазвичай особливо виділяються молекули чадного газу, які, з'єднуючись з електронами, дають характерний блакитний колір. Пиловий же хвіст складається з дрібних частинок пилу, які світяться за рахунок того, що відображають сонячне світло, і зазвичай чим ближче комета підходить до світила, тим помітніше воно стає.

Герайнт Джонс (Geraint Jones) з Університетського коледжу Лондона і його колеги вивчали архівні дані зонда «Кассіні» за 2002 рік, коли він вже пролетів повз Юпітера і прямував до Сатурна. Астрономи помітили, що плазмовий спектрометр космічного апарату, який з 2001 по 2003 рік реєстрував заряджені частинки, виявив сплеск іонів водню, який не можна було пояснити сонячним вітром (так як інструмент був рідко орієнтований в його напрямку) або виходом з міжзоряної водневої тіні - області космосу, де водень спочатку іонізується, а після виштовхується звідти сонячним вітром.

Астрономи виявили, що статистично значущий сплеск іонів спостерігався з березня по квітень 2002 року, і приблизно в цей же час довгоперіодична комета 153Р/Ікея - Чжана пройшла через ту область, де потім «Кассіні» зареєстрував аномалію. Аналіз потоку часток, зареєстрованих апаратом, показав, що з великою часткою ймовірності плазмовий спектрометр помітив іонний хвіст небесного тіла.

Розрахунки показують, що на той момент комета Ікея - Чжана знаходилася в 6,5 астрономічної одиниці від «Кассіні» (одна астрономічна одиниця дорівнює середній відстані від Землі до Сонця). Однак з урахуванням того, що комета летить не по прямій, а по витягнутій еліптичній орбіті, автори дослідження оцінюють довжину хвоста, як мінімум, в 7,5 астрономічних одиниць. Якщо розрахунки правильні, то іонний хвіст комети Ікея - Чжана - найдовший з вимірених сьогодні. Попереднім рекордсменом був іонний хвіст комети Хякутаке, виміряний 1996 року космічним апаратом NASA і ЄКА «Улісс». Його довжина склала 3,8 астрономічної одиниці.

Подібні вимірювання стають можливими тільки тоді, коли зонди безпосередньо перетинають хвости комет, що трапляється досить рідко. Але остання така подія сталася нещодавно: космічний апарат Solar Orbiter кілька днів тому пролетів через хвіст C/2019 Y4. У цей час зонд повинен був зібрати наукові дані, які допоможуть краще зрозуміти процеси, що відбуваються з кометами.