Після 15 років спроб дослідники за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) вперше успішно виявили виділення води з комети головного поясу. Нещодавно опублікована стаття Nature «Пряме виявлення води з комети головного поясу за допомогою JWST» під керівництвом Майкла Келлі з Університету Меріленда повідомляє про перше пряме спектроскопічне виявлення виділення води з комети головного поясу під назвою Comet Read. Старший науковий співробітник Інституту планетарних наук Генрі Хсіє є співавтором статті.
Комети головного поясу — це рідкісний підклас комет, які мають здебільшого кругові орбіти, повністю обмежені головним поясом астероїдів між орбітами Марса та Юпітера, але демонструють кометну поведінку — викидають матеріал, який створює нечіткий вигляд і часто хвости — який, на думку астрономів, утворюється шляхом сублімації — або прямого переходу льоду в газ — крижаного матеріалу.
Однак коли-небудь було виявлено лише пил, який викидається кометами головного поясу, незважаючи на численні спроби виявити вихідні гази, які також повинні супроводжувати сублімаційну кометну активність. Очікується, що на більшості астероїдів головного поясу не буде багато льоду, враховуючи їх розташування в теплій внутрішній Сонячній системі, де вони, як вважають, проживали мільярди років.
Для порівняння, більшість інших комет, які демонструють активність, спричинену сублімацією, проводять велику частину свого часу в холодній зовнішній Сонячній системі на дуже витягнутих орбітах, які лише іноді проходять через внутрішню Сонячну систему. Враховуючи ці міркування, зберігаються сумніви щодо того, чи дійсно комети головного поясу можуть бути крижаними. Дотепер.
«З моменту відкриття комет головного поясу ми зібрали значну кількість доказів того, що їх активність зумовлена сублімацією, але до цього часу всі вони були непрямими. Цей новий результат JWST є першим прямим доказом сублімації в форму виділення води — або виділення будь-якого виду — з комети головного поясу, після досліджень 2008 року, спрямованих на виявлення виділення газів у кометах головного поясу за допомогою деяких із найбільших наземних телескопів у світі», — пояснив Се, який очолив відкриття комет головного поясу як нового виду комет у 2006 році.
У статті Сє та його колеги також виявили, що комета Рід, а отже, можливо, й інші комети головного поясу, мають принципово відмінний хімічний склад від інших комет, демонструючи майже відсутність вуглекислого газу, загального компонента кометного виділення газів, відносно комет. кількість знайденої води. Незалежно від того, чи воно пережило різні обставини формування чи еволюційну історію,
Комета Рід навряд чи є недавнім втручанням у пояс астероїдів із зовнішньої частини Сонячної системи. Виходячи з цих результатів, комети головного поясу представляють собою зразок летючого матеріалу, який наразі не представлений у спостереженнях класичних комет і метеоритних літописах, що робить їх важливими для розуміння запасів летючих речовин ранньої Сонячної системи та її подальшої еволюції.
«Оскільки істотна кількість водяного льоду, який є основним компонентом летючого матеріалу, який зазвичай викликає активність у «класичних» кометах із зовнішньої частини Сонячної системи, є неочікуваним для астероїдів головного поясу, враховуючи, наскільки вони близько до Сонця, завжди існував Деякі сумніваються щодо того, чи кометна активність головного поясу спричинена сублімацією водяного льоду, а не якимось іншим процесом, який не включає лід, таким як зіткнення або матеріал, який викидається в космос швидко обертовими астероїдами», — сказав Се.
«Вода в кометах головного поясу важлива, тому що об’єкти з головного поясу астероїдів були запропоновані як потенційне джерело земної води в ранній Сонячній системі, де сучасні комети головного поясу, здається, дають можливість перевірити цю гіпотезу. Але це працює лише в тому випадку, якщо вони дійсно містять водяний лід. Підтвердження виділення води принаймні в одній кометі головного поясу підтверджує, що дізнатися про походження води на Землі від комет головного поясу є життєздатною можливістю», — сказав Се.
Команда використовувала JWST для спостереження за Рідом незабаром після його близького наближення до Сонця, коли очікувалося, що виділення газів буде найсильнішим, виконуючи як зображення, так і спектроскопічні спостереження в ближньому інфрачервоному діапазоні для пошуку характерних спектроскопічних особливостей водяної пари та інших звичайні гази, утворені сублімацією комет.