С орбиты Марса: китайский зонд Tianwen-1 рассмотрел межзвездную комету 3I/ATLAS под новым углом

Комета 3I/ATLAS была открыта 1 июля 2025 года и сразу привлекла внимание астрономов необычной орбитой: ее эксцентриситет составил 6,14, то есть она не была гравитационно связана с Солнцем. Наблюдения с Земли и космических телескопов показали, что это активная комета с газопылевой комой. Диаметр ее ядра оценивался примерно в 1,3 км, а период вращения — около 16 часов.

Необычный состав и активность

Одна из главных загадок 3I/ATLAS — ее химический состав. По данным телескопа James Webb, отношение углекислого газа к воде у этой кометы оказалось выше, чем почти у всех известных комет Солнечной системы. В коме также обнаружили воду, угарный газ и признаки водяного льда в выброшенных частицах. Пыль кометы изучали и ранее: изображения указывали на медленный выброс частиц — со скоростью около 5 м/с — и присутствие относительно крупных зерен размером от десятков до сотен микрометров.

Марсианский ракурс

Группа китайских исследователей решила задействовать аппарат Tianwen-1, который работает на орбите Марса с 2021 года. С Земли комету обычно видели почти в плоскости ее орбиты, а Марс дал другой угол — 35–45° к орбитальной плоскости. Такой ракурс помог лучше разделить вклад частиц разного размера в форму комы. Хотя камера была создана для съемки поверхности Марса, а не слабых комет, после кропотливой подготовки удалось получить 57 изображений с выдержкой 1,34 секунды в период с 30 сентября по 3 октября 2025 года.

За несколько дней кома изменила вид: широкий веер стал более узким и изогнутым. Исследователи связали это с меняющейся геометрией наблюдения — относительно Марса 3I/ATLAS двигалась со скоростью около 86 км/с, поэтому Tianwen-1 быстро видел пылевое облако под новым углом.

Моделирование пылевого облака

Ученые сравнили снимки с моделью, описывающей движение пыли под действием солнечной гравитации и давления света. Форму комы лучше всего объяснили частицы размером в сотни микрометров. Модель показала, что заметную часть пыли комета выбросила за два-три месяца до наблюдений, когда она уже приблизилась к Солнцу. По солнечной части комы астрономы оценили скорость выброса пыли в 3–10 м/с. Профиль яркости почти не менялся между сеансами, что указывает на устойчивое истечение пыли, которую затем ускоряло солнечное излучение.

Фотометрия показала, что при принятых свойствах зерен расчетная потеря пыли была внушительной — приблизительно тонна в секунду. Газовое излучение, по оценкам, давало не более 10% широкополосного света, так что основной вклад в сигнал вносила именно пыль. Команда также искала узкие пылевые струи, о которых ранее сообщали по некоторым снимкам, но в данных Tianwen-1 их не обнаружили — кома выглядела гладкой и веерообразной.

Уникальная возможность наблюдать за межзвездным объектом с ракурса орбиты Марса помогла точнее связать форму комы с размером пылевых частиц. По модели авторов, 3I/ATLAS выбрасывала крупные зерна медленно, но с высокой суммарной потерей пыли. Результаты опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.