На поверхні Хірона виявили запаси льоду та газу

Відкритий у 1977 році Хірон формально відносять до класу кентаврів — «проміжного» типу малих тіл між астероїдами та кометами, що переміщається орбітами в галузі газових гігантів. Увагу астрономів Хірон привертає давно, проте детально «розглянути» його вдалося лише зараз: за допомогою космічної обсерваторії «Джеймс Вебб» на поверхні кентавра виявили цілий «набір» летючих сполук, а також низку складніших органічних молекул. Нічого подібного до таких небесних тіл раніше не знаходили.

Через вплив гравітації Юпітера та Сатурна кентаври періодично «мігрують» до Сонця, де деякі з них виявляють кометоподібну активність (викиди газу та пилу, поява коми та хвоста). Хірон, діаметром 215 кілометрів, кілька разів поводився подібно до комети на великих відстанях від зірки, тобто майже в найдальшій від Сонця частині своєї орбіти (афелії). Така поведінка нетипова для класичних комет — їхня активність, як правило, пов’язана з нагріванням на відносно невеликій відстані від Сонця. Однак дані спостережень за Хірон показали, що джерелом активного викиду газу може бути не тільки вода, але й інші леткі речовини. Точна причина цих процесів досі залишалася загадкою.  

Нещодавно міжнародна дослідницька група під керівництвом Ноемі Пінілья-Алонсо (Noemí Pinilla-Alonso) з Університету Ов’єдо (Іспанія) та астронома Чарльза Шамбо (Charles Schambeau) провела спектральний аналіз спостережень, отриманих за допомогою космічного телескопа «Джеймс Уе такі леткі сполуки, як вуглекислий газ (CO₂), монооксид вуглецю (CO), метан (CH₄), а також складніші органічні сполуки. 

Метан при цьому зафіксували не лише у вигляді льоду, а й у газовій фазі, що вкрай незвично для небесного тіла, розташованого майже втричі далі від Сонця, ніж Юпітер. Спостереження за Хіроном велися починаючи з липня 2023 року за допомогою спектрографа NIRSpec у широкому діапазоні довжин хвиль. Результати наукової роботи представлені в журналі Astronomy & Astrophysics. 

Несподіванкою для вчених стали знайдені на поверхні кентавра ознаки аморфного водяного льоду (вода у стані твердої аморфної речовини, молекули якої розташовані випадковим чином), що відрізняється від звичної «кристалічної» води, яка раніше виявлена ​​на поверхні транснептунових об’єктів і деяких комет. Перехід до аморфної форми означає, що лід міг формуватися або зберігатися за дуже низьких температур.  

Вуглекислий газ у твердій фазі на поверхні Хірона також виділявся в газову оболонку навколо об’єкта, проте найбільше астрономів здивували флуоресцентні лінії метану в газовій фазі: речовина не лише знаходилася на поверхні у формі льоду, а й активно «випаровувалась». При цьому газоподібний CO у спостереженнях не виявили, однак у льоду він був. Серед важчих органічних сполук знайшли етан, пропан та ацетилен: раніше ці речовини на малих тілах не зустрічалися. 

Результати, тим не менш, залишають відкритим питання, чому «летючі» і, здавалося б, речовини, що вимагають більшого нагріву, випаровуються на таких відстанях від Сонця. Згідно з однією із запропонованих у статті гіпотез, метан та інші гази були «законсервовані» у внутрішніх шарах аморфного водяного льоду, а отже навіть при невеликому підвищенні температури частина газів могла вивільнитися назовні. 

Відкриття змінює уявлення про кометну активність на великих відстанях від Сонця, а наявність складних органічних молекул дає вченим підказки про хімічні процеси в холодній зовнішній частині протопланетного диска. Подальші спостереження за кентавром допоможуть краще зрозуміти, як формувалися та еволюціонували подібні до Хірона тіла, а також дізнатися їхню роль у глобальній «хімічній картині» Сонячної системи.