Аномально движущийся космический объект направляется к Земле

На диаграмме изображена траектория движения кометы 3I/ATLAS. Графика NASA/JPL-Caltech/Reuters Увеличить

Комету C/2020 M3 (3I/ATLAS) обнаружила обсерватория ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) в июне 2020 года. Она представляет собой долгопериодическую комету, прибывающую из облака Оорта, которое находится далеко за пределами орбит планет Солнечной системы. Это огромный сферический регион, окружающий нашу Солнечную систему, состоящий из ледяных тел. Период обращения кометы вокруг Солнца – десятки тысяч лет. По-видимому, именно редкость появления этой межзвездной гостьи в нашей Солнечной системе и обусловила тот ажиотажный интерес к этому объекту. К тому же это всего лишь третья межзвездная комета, известная на сегодняшний день.

Вообще надо сказать, что траектории комет математически точно рассчитываются на основе закона всемирного тяготения, открытого Исааком Ньютоном еще в XVII веке. Окончательно закон всемирного тяготения был принят континентальным научным сообществом в 1759 году, когда вновь наблюдалась комета Галлея. Параметры ее орбиты и время появления были точно рассчитаны Алексисом Клеро на основе теории Ньютона. «…Работа Клеро – вычисление времени возвращения кометы Галлея, – законченная 13 апреля 1759 года и менее чем через месяц оправдавшаяся наблюдениями, доставила ему огромную популярность. Клеро, если можно так выразиться, показал всем, с какой уверенностью могут быть предсказаны на основе теорий Ньютона такие явления, предсказания которых вообще считались немыслимыми», – отмечал французский математик и историк математики XIX века Поль Таннери.

Но вот 3I/ATLAS обладает несколько нестандартными параметрами движения. Одним из первых признаков аномального поведения было резкое увеличение яркости кометы вскоре после ее обнаружения. Обычно кометы медленно наращивают яркость по мере приближения к Солнцу, однако 3I/ATLAS продемонстрировала неожиданный всплеск активности, который озадачил исследователей.

Наблюдения показали, что ядро кометы имеет сложную структуру, возможно, состоящую из нескольких фрагментов. Это могло бы объяснить внезапные вспышки активности, когда отдельные фрагменты подвергались воздействию солнечных лучей и начинали активно выделять газ и пыль.

Некоторые астрономы предполагают, что комета могла столкнуться с другим небесным телом, что вызвало разрушение части кометного ядра. Другие отмечают, что необычные свойства кометы связаны с составом ее ядра, содержащего экзотические соединения.

Объект постоянно меняет свое положение из-за влияния негравитационных сил, вызванных испарением льда с его поверхности. Так, прогнозируется, что при проходе вблизи Юпитера комета на расстоянии всего 0,357 а.е. (астрономические единицы, немного больше 53 млн км) в марте 2026 года гравитация газового гиганта может существенно повлиять на траекторию 3I/ATLAS. Российские астрономы смоделировали орбитальные особенности кометы. Они определили потенциальные пути изменения курса после встречи с Юпитером, включая варианты возвращения в область, близкую к Солнцу, или ухода вглубь галактики.

Но строго говоря, это только вероятностные (рандомные) варианты. Дело в том, что в данном случае мы имеем дело с так называемой задачей трех тел.

Английский математик, профессор Иэн Стюарт, например, отмечает, что «над задачей гравитационного взаимодействия всего лишь трех тел, которые вроде бы подчиняются Ньютонову обратноквадратичному закону тяготения, математический мир бился не одну сотню лет». Правда, сегодня мы знаем, что динамика трех тел хаотична и настолько нерегулярна, что несет в себе элементы случайности.

«Все это выглядит достаточно странно на фоне поразительного успеха гравитационной теории Ньютона, которая объяснила, помимо всего прочего, движение планет вокруг Солнца… Очевидный следующий шаг заключается в том, чтобы записать уравнение для орбит трех тел и решить его. Но у этих орбит нет точных геометрических характеристик, нет даже формулы в геометрических координатах», – пишет Стюарт в своей книге «Величайшие математические задачи».

Так что хаотическое блуждание 3I/ATLAS по Солнечной системе еще наверняка принесет много неожиданностей. Но как бы там ни было, ученые из Института космических исследований РАН успокаивают: дальнейшее уменьшение расстояния кометы до Земли до критического уровня маловероятно.