Межзвёздная комета Борисова меняла химический состав по мере приближения к Солнцу — такого не видели у других комет
Астрономы Обсерватории Лоуэлла (Lowell Observatory) проследили за межзвёздной кометой 2I/Borisov в последние месяцы 2019 года и обнаружили крайне необычное изменение её химического состава. В то время как производство цианогена (CN) с приближением к Солнцу увеличилось примерно на 70%, показатели для углеродных цепочек C₂ и C₃ за более короткий интервал наблюдений выросли более чем на 300%. Подобного расхождения в поведении этих веществ не наблюдалось ни у одной другой кометы в базе Обсерватории.
Учёные связывают необычное поведение с эрозией изменённого поверхностного слоя
Первые уверенные обнаружения C₂ и C₃ были получены 27 октября, когда комета находилась в 2,21 а.е. от Солнца. Тогда отношения их производства к CN составляли соответственно −0,7 и −1,3 в логарифмической шкале. К 25 ноября, при расстоянии 2,03 а.е., оба показателя выросли в 4 раза. В результате комета перешла из класса с сильным дефицитом углеродных цепочек в класс с умеренным дефицитом. Для комет Солнечной системы такой переход в ходе сближения с Солнцем ранее не наблюдали.
Снимки кометы 2I/Borisov, полученные 4 октября (слева) и 27 октября 2019 года. В верхнем ряду показаны исходные изображения, в нижнем — те же снимки после обработки, усиливающей слабые структуры. // Источник изображения: arXiv:2608.23701
При этом необычно вёл себя не только углерод. 25 ноября астрономы обнаружили сразу 5 газовых компонентов, которые обычно отслеживают в кометах: гидроксил (OH), иминорадикал (NH), циан (CN), двухатомный углерод (C₂) и трёхатомный углерод (C₃). Расчётная производительность воды составила около 4,5×10²⁶ молекул в секунду (это примерно 13,5 кг воды каждую секунду), а отношения CN/OH и NH/OH оказались одними из самых высоких среди комет в базе наблюдений. Пылевая активность развивалась иначе: её максимум пришёлся примерно на 19 октября — за 50 дней до прохождения перигелия 8 декабря, после чего производство пыли снижалось.
Изображения кометы также дают важную подсказку поведения. Симметрия комы в линиях CN указывает на активность всей обращённой к Солнцу полусферы ядра и, возможно, практически всей его поверхности. Это плохо согласуется с простой картиной нескольких изолированных участков, выбрасывающих вещества разного состава. Астрономы считают более вероятным, что по мере нагревания Солнце постепенно разрушало внешний слой ядра, открывая расположенный глубже материал с другим химическим составом.
Одна из возможных версий состоит в том, что этот поверхностный слой изменился за время межзвёздного путешествия кометы Борисова — от десятков миллионов до миллиардов лет. В пользу такого сценария говорит и то, что разные вещества достигали максимума производства на разных расстояниях от Солнца.
В целом комета Борисова оказалась одновременно похожей и непохожей на кометы Солнечной системы. В коме обнаружены те же основные химические компоненты, что и у обычных комет, что говорит о сходстве процессов их формирования. Но относительное содержание веществ и особенно его изменение по мере приближения к Солнцу оказались уникальными для выборки Обсерватории Лоуэлла, включающей наблюдения более чем 230 комет. Авторы отмечают, что данные наблюдений межзвёздной кометы 3I/ATLAS позволят дополнительно проверить, насколько особенности 2I/Borisov связаны именно с межзвёздным происхождением.