Международная группа астрономов с помощью телескопов Европейской южной обсерватории (ESO) исследовала реликтовое тело, сохранившееся от начальной стадии существования Солнечной системы. Как сообщается в пресс-релизе ESO, астрономы установили, что необычный объект пояса Койпера 2004 EW95 является углеродным астероидом, первым подтвержденным телом такого типа, найденным в холодных внешних областях Солнечной системы. Вероятно, этот интересный объект сформировался в поясе астероидов между Марсом и Юпитером и был выброшен на миллиарды километров прочь из области его образования в нынешнее свое положение в поясе Койпера.
Ранняя пора существования нашей Солнечной системы была бурным временем. Согласно теоретическим моделям этой эпохи после того, как в ней сформировались газовые планеты-гиганты, они блуждали по всей Солнечной системе, выбрасывая при этом малые каменистые тела из внутренней ее части на далекие орбиты, пролегающие на огромных расстояниях от Солнца. Современные динамические модели эволюции ранней Солнечной системы, такие, как grand tack hypothesis, и ниццкая модель предполагают, что планеты-гиганты мигрировали сначала внутрь, а затем во внешние части Солнечной системы, при этом разрушая и разбрасывая в разные стороны объекты внутренней Солнечной системы.
Вследствие этого, небольшой процент каменных астероидов был, по всей видимости, выброшен в облако Оорта и пояс Койпера, среди них есть, например богатые углеродом так называемые каменноугольные астероиды. Эти астероиды относятся к типу C и могут быть идентифицированы по их темным поверхностям, отражательные свойства которых связаны с присутствием молекул углерода.
Пояс Койпера. Илл.: NASA
В недавней работе были представлены свидетельства существования первого надежно зарегистрированного каменноугольного астероида в поясе Койпера, что является серьезным аргументом в пользу теоретических моделей ранних этапов развития Солнечной системы. Тщательные измерения, многократно выполненные с несколькими приемниками на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) небольшой группой астрономов под руководством Тома Секкалла (Tom Seccull) из Университета Королевы в Белфасте (Queen’s University Belfast) в Великобритании, привели к установлению состава аномального объекта пояса Койпера 2004 EW95, который оказался каменноугольным астероидом. Это позволило предположить, что астероид изначально образовался во внутренней части Солнечной системы, а затем, вероятно, мигрировал на ее далекую периферию. Другие объекты внутренней Солнечной системы уже были ранее обнаружены на ее периферии, но это первый каменноугольный астероид, найденный столь далеко от места своего происхождения – в поясе Койпера.
Необычная природа 2004 EW95 впервые проявилась в ходе программных наблюдений, проведенных на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA Уэсли Фрейзером (Wesley Fraser), астрономом из Университета Королевы в Белфасте, который впоследствии тоже стал членом совершившей открытие группы. Отражательный спектр астероида – спектральный состав световых волн, отраженных от поверхности объекта – отличался от спектров подобных ему малых тел пояса Койпера (KBO) – малоинформативных, лишенных особенностей и не позволяющих судить о химическом составе этих объектов.
«Отражательный спектр 2004 EW95 резко отличался от спектров других наблюдавшихся объектов внешних частей Солнечной системы, – объясняет Том Секкалл, основной автор работы. – Он выглядел настолько необычно, что потребовалось его тщательное дополнительное исследование».
Группа наблюдала 2004 EW95 с приемниками X-Shooter и FORS2 на VLT. Чувствительность этих спектрографов позволила более детально исследовать свет, отраженный астероидом, и на этом основании сделать выводы о его составе.
Однако, даже при внушительной светособирающей способности VLT, 2004 EW95 оставался крайне трудным для наблюдений объектом. Несмотря на то, что его поперечник составляет 300 километров, он сейчас находится от Земли на огромном удалении в 4 миллиарда километров, что делает сбор данных о его темной и богатой углеродом поверхности крайне трудной научной задачей.
«Это все равно что наблюдать гигантскую гору угля на угольно-черном фоне ночного неба», – говорит соавтор работы Томас Пузья (Thomas Puzia) из Папского католического университета в Чили.
«Дело не только в том, что 2004 EW95 постоянно движется, он еще и очень слабый, – добавляет Секкалл. – Нам пришлось использовать довольно изощренные методы обработки данных, чтобы выжать из наблюдений всю возможную информацию». Особенно замечательными оказались две особенности спектра объекта, которые соответствовали присутствию оксидов железа и филлосиликатов. Этих веществ, никогда еще не обнаруживали в KBO. Их наличие является сильным аргументом в пользу присхождения 2004 EW95 во внутренней Солнечной системе.
Секкалл заключает: «Так как 2004 EW95 сейчас находится в ледяных периферийных областях Солнечной системы, приходится сделать вывод, что он на ранней стадии существования Солнечной системы был выброшен на свою нынешнюю орбиту мигрирующей планетой».
«Хоть прежде уже появлялись сообщения об обнаружении других “нетипичных” спектров объектов пояса Койпера, ни одно из них не было подтверждено с таким уровнем точности, – комментирует Оливье Айно (Olivier Hainaut), астроном из ESO, не входивший в исследовательскую группу. – Открытие каменноугольного астероида в поясе Койпера – ключевое подтверждение одного из фундаментальных предсказаний динамических моделей ранней Солнечной системы».
