Слишком быстрый, чтобы остаться: межзвёздный бродяга 3I/Atlas вырвался из-под власти Солнца

Необычное поведение межпланетного тела 3I/Atlas поставило учёных в тупик: его траектория не похожа на классический полёт кометы. Ситуацию комментирует заведующий отделом Института астрономии РАН Олег Малков.

Объект 3I/Atlas: особенности и происхождение

— Сегодня мы поговорим о межпланетном гости, который посетил нашу звездную систему, так называемом 3I/Atlas. Учёные наблюдают необычное поведение этого объекта, которое не похоже на полет кометы в традиционном понимании этого слова. В чем его особенность?

— Действительно, недавно был открыт этот объект, 3I/Atlas. Его рназвание происходит от инструмента, точнее, сети инструментов, которая его зарегистрировала. "I" — от слова Interstellar, то есть указывает на предполагаемое межзвёздное происхождение, а "3" — потому что он не первый: в этой линейке уже три объекта, которые, как предполагается, не принадлежат Солнечной системе, хотя были зарегистрированы именно в ней.

Первый из них был открыт в 2017 году, и наивно было бы думать, что до этого такие объекты не посещали Солнечную систему.

Мы пока не обсуждаем их природу. Дело в том, что наши наблюдательные возможности и методы анализа астрономических данных постоянно растут. И совсем недавно стало возможным регистрировать такие объекты, определять их орбиту — и удивляться, насколько она причудливая.

Что делают астрономы, когда хотят обнаружить что-то быстро перемещающееся по небу? Говоря простым языком, они фотографируют участок неба, затем возвращаются к нему через день, неделю или месяц. Это может быть патрулирование всего неба — точнее, всей доступной области, если речь о наземной обсерватории. Если космическая — то, конечно, доступно всё небо.

Если на этих снимках какой-то объект переместился, а остальные остались на месте — значит, он движется быстро. А значит, он рядом. А значит, возможно, это потенциально опасный объект — скажем, астероид. Так мы открываем новые тела Солнечной системы.

Если удаётся проследить его траекторию на нескольких изображениях, мы определяем параметры — прежде всего кинематические, то есть орбиту. И, определив скорость, довольно быстро можем сказать, принадлежит ли он Солнечной системе или нет.

И вот уже в третий раз мы обнаруживаем объект, который движется с такой скоростью, что ему в Солнечной системе просто нечего делать. Очевидно, он пролетает её и улетит за пределы. Скорость слишком велика, чтобы Солнце удержало его на околосолнечной орбите.

Не факт, что он прилетел из другой системы или из межзвёздного пространства — об этом я скажу чуть позже. Но почти наверняка он улетит в межзвёздное пространство, и больше мы его не увидим.

Облако Оорта: резервуар комет

— В астрономии существует понятие — облако Оорта. Оорт — голландский астроном XX века, который предположил его существование. Никто это облако не наблюдал, и понятно почему: оно крайне разреженное. По нашим представлениям, оно находится на расстоянии примерно одного светового года от Солнца — это около четверти расстояния до ближайшей звезды, Альфы Центавра.

Это тот самый резервуар, из которого во внутреннюю область Солнечной системы, где находится Земля, поступают кометы.

Гипотеза облака Оорта объясняет все имеющиеся данные о движении и эволюции кометных тел. Именно поэтому она до сих пор не опровергнута и остаётся, если не единственной, то по крайней мере господствующей в этой области.

Когда Солнечная система была молода, материал, из которого формировались планеты, сепарировался. Более тяжёлые вещества остались ближе к Солнцу — из них образовались планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Более лёгкие элементы под действием солнечного излучения ушли на периферию. Самые лёгкие — на расстояние порядка светового года, где, по-видимому, и сформировалось облако Оорта.

Кометы в этом облаке взаимодействуют между собой. Кроме того, оно достаточно далеко от Солнца и достаточно близко к соседним звёздам, чтобы проход этих звезд вблизи Солнечной системы нарушал гравитационное спокойствие облака Оорта. Это может приводить к тому, что отдельные кометы устремляются во внутренние области Солнечной системы — либо из-за взаимодействия друг с другом, либо под влиянием соседних звёзд.

Судьба таких комет может быть разной. Некоторые переходят на короткопериодические орбиты — как, например, комета Галлея, которую мы наблюдаем каждые 70 лет. Другие приближаются слишком близко к Солнцу и разрушаются.

По современным представлениям, комета — это "мартовский сугроб": грязный снег и лёд, который при приближении к Солнцу начинает испаряться. Именно поэтому появляется гигантский, хотя и очень разреженный, хвост.

И именно тогда комета становится видимой. Пока она далеко от Солнца — это просто небольшой кусочек снега, практически невидимый.

Штука в том, что комета, выброшенная из облака Оорта, может получить такую скорость — из-за гравитационного взаимодействия с соседними телами — которая не позволит ей остаться в Солнечной системе. Так что, как вы правильно сказали, комета может быть не межзвёздной, а вытолкнутой из облака Оорта мощными силами гравитации.

Траектория 3I/Atlas и гипотезы о его природе

— Объект действительно летит странно — ретроградно, то есть против направления движения планет. Некоторые учёные, включая профессора Гарвардского университета, считают, что это вообще не комета, а корабль пришельцев. Может ли это быть искусственный объект?

— Знаете, давайте не будем отбрасывать никаких гипотез — даже самых маргинальных. Это действительно маргинальная гипотеза, таких сторонников немного. Но в науке мы стараемся придерживаться принципа, который называется "бритва Оккама".

Уильям Оккам — английский философ XIV века — сформулировал: не приумножай сущности без необходимости. То есть, если можно объяснить явление известными причинами, не стоит придумывать новые.

Я не исключаю, что это может быть что-то экзотическое. Но из того, что вы назвали — ретроградное движение для кометы вполне нормально. Будучи выброшенной из облака Оорта, она может двигаться как в прямом, так и в обратном направлении. Это не аномалия. Размер — тоже не аномалия.

Но есть одна действительно необычная особенность: объект движется в плоскости орбиты Земли, точнее — в плоскости орбит всех крупных планет Солнечной системы. Это для комет нехарактерно.

Астероиды и малые тела, да, они "жмутся" к плоскости эклиптики — той самой, в которой планеты обращаются вокруг Солнца. А вот кометы обычно имеют орбиты, наклонённые под разными углами.

В этом смысле наш объект действительно необычен. Но и такие кометы тоже существуют. Например, комета Чурюмова-Герасименко, открытая советскими астрономами. К ней был отправлен космический зонд именно потому, что её орбита лежит почти в плоскости эклиптики — с точки зрения навигации это проще, чем выводить аппарат из этой плоскости.

Так что да, объект задал нам несколько загадок, которые мы теперь должны решать. Но я бы не назвал это сенсацией и уж точно не назвал бы задачу неразрешимой. Не стоит считать, что до 2017 или 2025 года нами никто не интересовался, а теперь вдруг прилетели. Просто наши возможности сильно выросли — мы теперь можем регистрировать, анализировать и исследовать то, что ещё 10, а тем более 20 лет назад было недоступно.

Безопасность 3I/Atlas и другие космические угрозы

— Олег Юрьевич, возможно ли столкновение этого объекта с Землей?

— Нет, точно нет. Он будет проходить недалеко от Марса, но это недостаточно близкое прохождение, чтобы Марс заметно изменил его орбиту. А та орбита, по которой он движется сейчас, для Земли абсолютно безопасна.

— Если в Солнечную систему зайдёт крупный объект — например, блуждающая планета или нейтронная звезда, обладающая малым объёмом, но мощной гравитацией — как это может повлиять на условия жизни на Земле?

— Галактика устроена так, что расстояния между звёздами существенно превышают их размеры. Это, кстати, не так в мире галактик: расстояния между галактиками сравнимы с их размерами. Например, примерно через 5 миллиардов лет наша галактика и туманность Андромеды столкнутся — и это нормально. Мы наблюдаем множество взаимодействующих галактик, слияний, причудливых конфигураций.

Со звёздами всё иначе — расстояния между ними очень велики. Поэтому мы, астрономы, помним о нескольких видах космических угроз.

• Солнце. По счастью, оно ведёт себя спокойно, но на нём тоже бывают вспышки.
• Угроза от сверхновых звёзд — если вспышка произойдёт недалеко от Солнечной системы, это может быть некомфортно для землян.
• Есть астероидно-кометная опасность, которую мы уже немного обсудили.

А вот столкновение звёзд — вещь чрезвычайно маловероятная и практически не рассматривается как угроза. Это касается и залёта в Солнечную систему нейтронных звёзд или свободно плавающих планет. Да, такие тела существуют, но вероятность их столкновения с нашей системой — вещь практически невероятная.

— Получается, Солнечная система как бы защищает себя от вхождения крупных объектов? Может ли она изменить их траекторию? Например, солнечный ветер создает неопродолимую стену для объектов, отклоняя траекторию их полетов.

— Солнечный ветер — недостаточно мощная штука, чтобы заметно отклонять траекторию, особенно на больших расстояниях от Солнца. Если мы говорим о взаимодействиях звёзд, то это световые годы — на таких дистанциях солнечного ветра можно считать, что нет.

По современным представлениям, у Солнечной системы нет чёткой границы — она заканчивается примерно на облаке Оорта. А на таком расстоянии, ближе, чем Альфа Центавра, и сопоставимого размера объектов, по-видимому, не существует.

Так что с этой точки зрения нам, наверное, бояться нечего. Бояться нужно других угроз из космоса — это правда. Но вот этих, я думаю, нет.