Ученые спустя 90 лет доказали, как и почему «голова» кометы может быть зеленой, а «хвост» — нет

Время от времени пояс КойпераОбласть Солнечной системы от орбиты Нептуна до расстояния около 55 а. е. от Солнца. Хотя пояс Койпера похож на пояс астероидов, он примерно в 20 раз шире и в 20—200 раз массивнее последнего. и облако ОортаГипотетическая сферическая область Солнечной системы, являющаяся источником долгопериодических комет. выбрасывают в сторону Земли оставшиеся после образования Солнечной системы лед, пыль и камни возрастом 4,6 млрд лет. Это кометы. И по мере приближения к Солнцу они приобретают яркий зеленый цвет. Но он не достигает хвоста кометы.

Астрономы, ученые и химики ломали голову над этой загадкой почти столетие. В 1930-х годах канадский физик и лауреат Нобелевской премии по химии Герхард Герцберг предположил, что это происходит, поскольку солнечный свет разрушает двухатомный углерод (также известный как дикарбон). Но доказать это было сложно из-за нестабильности частиц.

Ученые из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее в своем исследовании, опубликованном в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), проверили химическую реакцию в лаборатории. И подтвердили теорию 90-летней давности. Герцберг оказался прав.

«Мы доказали механизм расщепления дикарбона под воздействием солнечного света. Это объясняет, почему зеленая кома — нечеткий слой газа и пыли, окружающий ядро, — сжимается по мере приближения кометы к Солнцу, а также почему хвост кометы не зеленый», — пояснил Тимоти Шмидт, профессор химии в Университете Нового Южного Уэльса и старший автор исследования.

Дикарбон состоит из двух слипшихся атомов углерода и может быть обнаружен только в чрезвычайно энергичных или низкокислородных средах, таких как звезды, кометы и межзвездная среда. Дикарбон появляется на кометах только при приближении к Солнцу. При нагреве органическое вещество в ледяном ядре испаряется и переходит в кому. Затем солнечный свет расщепляет более крупные органические молекулы, создавая дикарбон. А экстремальное ультрафиолетовое излучение расщепляет молекулы дикарбона (фотолиз). Процесс разрушает дикарбон до того, как тот успевает уйти далеко от ядра. Именно поэтому хвост кометы никогда не приобретает зеленый оттенок.

«Очень приятно решить загадку, которая восходит к 1930-м годам», — заявил профессор Шмидт.

А тем временем астрономы сообщили об очередном всплеске яркости кометы Леонарда (C/2021 A1). Ближайшие дни могут стать последними для наблюдений за ней. Чтобы увидеть «рождественскую звезду», нужно направить бинокль или телескоп низко над горизонтом на юго-запад сразу после захода солнца. Комета находится слева от Венеры и ниже Юпитера.