Istorinis momentas danguje: išskirtinė kometa pirmą kartą palieka mūsų Saulės sistemą

Nuo to laiko astronomai nuolat seka šią kometą, o tai, ką jie stebi dabar, vyksta pirmą kartą istorijoje. Kometa C/2023 A3, taip skamba jos oficialus pavadinimas, šiandien jau nebėra tas pats objektas, kurį stebėjome 2024-ųjų rudenį. 

Jos kelionė po Saulės sistemą pasiekė posūkį, kuris visiems laikams pakeis jos likimą. Vietoj sugrįžimo į šaltas, tolimas sritis, kometos laukia vieniša klajonė tarpžvaigždinėje erdvėje.

Pirmą kartą ši kometa buvo pastebėta 2023 m. sausio 9 d. Kinijos „Purple Mountain“ observatorijoje. Beveik tuo pačiu metu jos egzistavimą patvirtino Pietų Afrikos Respublikoje veikiantis dangaus skenavimo projektas „ATLAS“. Tai leido greitai apskaičiuoti kometos orbitą ir jau tada tapo aišku, kad mūsų laukia ypatingas reginys. Didžiausios emocijos vis dėlto kilo gerokai vėliau.

2024 m. rugsėjo pabaigoje kometa labai priartėjo prie Saulės, o po keliolikos dienų, spalio 12-ąją, pasiekė artimiausią atstumą iki Žemės. Būtent tada, kelių dienų laikotarpiu, jos ryškus žalias švytėjimas buvo matomas plika akimi visame pasaulyje, taip pat ir Lietuvoje.

Šis laikotarpis buvo svarbus ne tik dangaus stebėtojams, bet ir mokslininkams. Ryškias kometas aktyviai fotografuoja ir matuoja daugybė astronomų mėgėjų iš skirtingų platumų. Mokslui tai – neįkainojami duomenys: galima naktis po nakties sekti šviesio kitimą, vertinti kometos aktyvumo augimą ir slopimą, fiksuoti staigius dulkių ir dujų išsiveržimus (vadinamuosius „outburstus“), kurie per kelias valandas pakeičia kometos išvaizdą.

Žaliasis kometos švytėjimas: iš kur atsiranda ši spalva?

Hipnotizuojanti žalia kometos spalva – ne paslaptis, o fizikos dėsnių pasekmė. Saulės šviesa sąveikauja su dujomis, supančiomis kometos branduolį, ypač su dviatomiu anglies molekuliniu pavidalu (C₂). Šis dujų komponentas, veikiamas Saulės ultravioletinės spinduliuotės, ima skleisti būdingą žalią šviesą. Nors šis procesas mokslui gerai žinomas, kiekvieną kartą jis atrodo įspūdingai.

Manoma, kad C/2023 A3 branduolio skersmuo prilygsta nedidelio miesto dydžiui. Tai reiškia, kad ši kometa patenka tarp didesnių per pastaruosius dešimtmečius stebėtų kometų.

Įdomu tai, kad žalią spalvą dažniausiai matome tik kometoje esančioje komoje – dujų ir dulkių „debesyje“ aplink branduolį. Dulkių uodega dažniausiai atspindi Saulės šviesą ir atrodo gelsvai ar balkšvai, o jonų uodega gali būti labiau melsva. Todėl ilgesnės ekspozicijos nuotraukose neretai matyti žalia „galva“ ir kitokios spalvos uodega – tai tarsi greitas cheminės sudėties ir plazmos fizikos „parašas“ danguje.

Gravitacinis „spyris“: kaip Saulė išmeta kometas į tarpžvaigždinę erdvę?

Dabartinę C/2023 A3 situaciją paaiškina vadinamasis gravitacinis „spyris“. Labai arti Saulės praskriejusi kometa perihelyje (artimiausiame taške prie žvaigždės) patyrė stiprų jos gravitacijos poveikį, kuris pakeitė kometos trajektoriją ir greitį.

Užuot buvusi įtraukta į labai ištęstą, bet vis dėlto uždarą elipsinę orbitą, būdingą iš „Oorto“ debesies atskriejusiems kūnams, kometa gavo tiek daug energijos, kad jos greitis viršijo vietinį pabėgimo greitį. Tai reiškia, kad C/2023 A3, tikriausiai susiformavusi tolimajame „Oorto“ debesyje, jau niekada į šias sritis nebegrįš.

Jos naujaisiais „namais“ taps šalta, beveik tuščia erdvė tarp žvaigždžių, kur ji gali klajoti milijonus ar net milijardus metų. Nors tai skamba lyg iš mokslinės fantastikos, tokie išmetimai – natūrali planetinių sistemų raidos dalis.

Vis dėlto verta prisiminti, kad vien Saulės trauka paprastai nesuteikia kometai papildomos energijos „iš niekur“ – dviejų kūnų sistemoje keičiasi tik orbitos forma ir kryptis. Tikrieji „išmetimai“ dažnai įvyksta tada, kai į sistemą įsiterpia trečiasis kūnas, pavyzdžiui, „Jupiteris“, arba kai kometa gauna papildomą impulsą dėl savo pačios aktyvumo – dujų ir dulkių srovės veikia tarsi mikroskopiniai varikliai. Taigi realiame Saulės sistemos gyvenime tai dažniausiai yra sudėtingas planetų gravitacijos, orbitų geometrijos ir negravitacinių jėgų derinys.

Istorinė akimirka: pirmą kartą stebimas kometos iš „Oorto“ debesies pabėgimas

Štai čia ir slypi šio įvykio unikalumas. Pirmą kartą istorijoje astronomai gali realiu laiku stebėti, kaip objektas, kilęs iš mūsų pačių sistemos pakraščių – „Oorto“ debesies – negrįžtamai palieka Saulės sistemą.

Anksčiau jau buvo aptikti tarpžvaigždiniai svečiai, tokie kaip ‘Oumuamua ar kometa 2I/Borisov. Tačiau tai buvo jau „kelyje“ esantys kūnai, atskrieję iš kitų žvaigždžių sistemų – mes matėme tik jų praskridimą pro šalį.

C/2023 A3 atveju mokslininkai turi galimybę stebėti visą procesą nuo atskridimo iš „Oorto“ debesies, praskridimo pro Saulę iki galutinio ištrūkimo į tarpžvaigždinę erdvę. Tai – naujos kokybės duomenys. Sekdami kometos orbitos pokyčius, jie gali tiksliau įvertinti, kaip dažnai tokie „išmetimai“ vyksta ir kokios sąlygos juos lemia.

Tokie duomenys itin svarbūs modeliuojant išorinių Saulės sistemos sričių dinamiką ir vertinant, kiek „benamių“ kometų klaidžioja po Paukščių Taką, atsiskyrusių nuo savo žvaigždžių sistemų.

Nors C/2023 A3 jau nebedžiugina mūsų akies ryškia žalia šviesa, jos stebėjimai tebeduoda neįkainojamą mokslo derlių. Jie atskleidžia, kad Saulės sistema nėra statiškas „muziejus“, o dinamiška, nuolat kintanti sistema, kurioje gravitacija kartais pažodžiui iššauna savo kūnus į nežinią.