Солнечная печь: темные астероиды исчезают рядом со светилом

Астрономы давно заметили загадочное несоответствие среди астероидов, смело приближающихся к Солнцу. В этой экстремальной зоне практически не встречаются темные, богатые углеродом объекты, хотя именно они доминируют в Главном поясе между Марсом и Юпитером. Новое исследование, похоже, нашло разгадку этого феномена, и она кроется в разрушительной силе нашего светила. Об этом сообщает Icarus.

Куда исчезают углеродистые астероиды

Такие небесные тела, относящиеся к спектральному классу С, составляют около 75% населения Главного астероидного пояса. Однако среди "солярисов" — астероидов, чьи орбиты проходят опасаюсь близко к звезде, — их нет. Яркие примеры — объект 322P/SOHO 1, который подходит к Солнцу на 7,5 млн км, и знаменитый (3200) Фаэтон, порождающий метеорный поток Геминиды. Ученые предположили, что углеродистые астероиды просто не переживают таких экстремальных сближений.

Долгое время рассматривались две основные версии их исчезновения: разрушение приливными силами или уничтожение в результате микрометеоритной бомбардировки. Однако гравитация Солнца на таких расстояниях недостаточна для разрыва прочных каменных тел, а механизм бомбардировки казался менее вероятным. Ответ дал лабораторный эксперимент, смоделировавший условия близкого пролета у звезды.

Лабораторное моделирование космического "сожжения"

Чтобы проверить гипотезу о тепловом разрушении, международная группа исследователей из Швеции и Финляндии воссоздала в лаборатории условия околосолнечного пространства. В качестве материала они использовали аналог вещества метеорита Оргей — хрупкого углеродистого хондрита типа CI. Особенность таких пород — высокое содержание гидратированных силикатов, минералов, в кристаллическую решетку которых "встроены" молекулы воды.

Образцы поместили в вакуумную камеру и подвергли интенсивному облучению с помощью мощной лампы и системы линз. Эта установка имитировала поток солнечного излучения на расстоянии от 10 до 37 миллионов километров от звезды. Результат был впечатляющим и быстрым.

"Разрушение вещества-имитатора CI-хондритов происходит в течение нескольких минут в условиях, аналогичных нахождению на расстоянии около 21 млн км от Солнца", — отмечается в исследовании.

Под мощным тепловым ударом связанная вода внутри минералов мгновенно испарялась, превращаясь в пар, который буквально разрывал породу изнутри. Параллельно шло выделение газов — углекислого и угарного, а также соединений серы, что указывало на распад сульфидов и углистых веществ. Скорость потери массы в эксперименте хорошо совпала с наблюдаемой активностью астероида 322P/SOHO 1.

Остатки былой роскоши: "пропеченные головешки"

Это открытие объясняет не только отсутствие классических углеродистых астероидов у Солнца, но и природу тех, что мы там наблюдаем. По мнению ученых, объекты вроде Фаэтона или 322P — это уже не типичные С-астероиды, а их выжженные останки.

Можно провести аналогию с углем: после того как летучие вещества и связанная вода ушли взрывным образом, остается пористая, обезвоженная и термически обработанная каменная "головешка". Именно такие прошедшие через солнечную "печь" объекты и могут выживать на стабильных орбитах вблизи светила, демонстрируя псевдокометную активность за счет выброса пыли и мелких обломков.

Таким образом, Солнце действует как своеобразный космический фильтр. Оно эффективно "выпаривает" и разрушает хрупкие, богатые водой и углеродом астероиды, оставляя лишь их обожженные ядра. Это важный шаг в понимании эволюции малых тел Солнечной системы и того, как экстремальные условия near-Sun environment формируют популяцию астероидов, которые мы видим сегодня.