Недавнее исследование показало, что загадочный кометоподобный хвост астероида 3200 Phaethon, источника ежегодного метеорного потока Геминиды, состоит не из пыли, как считалось ранее. Вместо этого хвост состоит из газообразного натрия, что ставит под сомнение давние научные предположения об этом загадочном небесном объекте.

Открытый в 1983 году Фаэтон — это астероид, который ведет себя подобно комете, становясь ярче и образуя хвост вблизи Солнца. Большинство метеорных потоков являются результатом комет, поэтому, когда ученые обнаружили, что орбита Фаэтона совпадает с орбитой метеоров Геминид, они предположили, что хвост образовался из-за пыли, вылетающей с поверхности астероида под воздействием солнечного тепла. В 2009 году Обсерватория солнечно-земных связей НАСА (STEREO) подтвердила существование хвоста Фаэтона, что подтверждает теорию пыли.

Однако в 2018 году зонд НАСА Parker Solar Probe заметил, что в следе обломков Геминид содержится гораздо больше материала, чем Фаэтон мог выбросить во время своих близких подходов к Солнцу. Это заставило Циченга Чжана, аспиранта Калифорнийского технологического института и ведущего автора исследования, опубликованного в журнале Planetary Science, поставить под сомнение гипотезу о пыли. 

Чтобы проверить эту гипотезу, Чжан изучил изображения, полученные с Солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO), совместной миссии НАСА и Европейского космического агентства (ЕКА), которая имеет цветные фильтры, позволяющие обнаружить натрий и пыль. Также были изучены архивные снимки STEREO и SOHO, на которых виден хвост во время 18 сближений Фаэтона с Солнцем в период с 1997 по 2022 год.

Наблюдения SOHO показали, что хвост астероида был ярким в фильтре, обнаруживающем натрий, но не в фильтре, обнаруживающем пыль. Форма хвоста и его яркость при прохождении Фаэтона мимо Солнца также соответствовали ожиданиям ученых, если бы он состоял из натрия, но не если бы он состоял из пыли. Эти данные подтвердили, что хвост Фаэтона состоит из натрия, а не из пыли.

Член команды проекта Карл Баттамс из Военно-морской исследовательской лаборатории подчеркнул важность открытия. «Мы не только получили действительно классный результат, который перевернул 14 лет представлений о хорошо изученном объекте, но и сделали это, используя данные двух гелиофизических космических аппаратов — SOHO и STEREO, которые вовсе не предназначались для изучения подобных явлений».

Исследователи подозревают, что некоторые кометы, обнаруженные SOHO и гражданскими учеными, участвующими в проекте Sungrazer, на самом деле могут быть каменистыми астероидами типа Фаэтона, нагретыми Солнцем. Многие другие «кометы», обхватывающие Солнце, также могут не быть «кометами» в обычном понимании ледяных тел, а быть каменистыми астероидами, такими как Фаэтон, нагретыми Солнцем», — сказал Чжан.

Остается нерешенным вопрос: Если Фаэтон не выбрасывает много пыли, то как он обеспечивает материал для метеорного потока Геминид, который наблюдается в декабре каждого года? Команда Чжана предполагает, что несколько тысяч лет назад произошло разрушительное событие, возможно, связанное с разрывом части астероида под действием вращательного напряжения, в результате которого Фаэтон выбросил примерно миллиард тонн материала, составляющего поток обломков Геминид. Точная природа этого события до сих пор неизвестна.

Дальнейшие ответы могут быть получены в ходе предстоящей миссии DESTINY+ Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), которое планирует пролететь мимо Фаэтона в конце этого десятилетия.