JWST составил карту молекул кометы C/2022 E3: ключ к ранней Солнечной системе
Международная группа астрономов использовала космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) для детального изучения кометы C/2022 E3 (ZTF) из облака Оорта. Наблюдения проводились 28 февраля и 1 марта 2023 года на гелиоцентрическом расстоянии 1,33 астрономической единицы.
Ученые зафиксировали излучение множества молекул, включая воду (H2O), циановодород (HCN), метанол (CH3OH), этан (C2H6), метан (CH4), угарный газ (CO), углекислый газ (CO2), его изотополог 13CO2 и карбонилсульфид (OCS). Также были обнаружены линии гидроксила (OH) в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне.
Для всех обнаруженных веществ, кроме C2H6, HCN и OH, построены пространственно-спектральные карты: распределение плотности столба и вращательной температуры по мере удаления от ядра. Оказалось, что распределения анизотропны для всех молекул, но вода ведет себя иначе, чем остальные.
Измерены ключевые соотношения: орто-пара-отношение для воды составило 3, что соответствует статистическому равновесию, а изотопное отношение 12CO2/13CO2 — 89, близкое к земному значению. Эти данные важны для понимания условий формирования кометного вещества.
Отдельно исследована пыль кометы. Моделирование показало, что по массе доминирует аморфный углерод (56%), затем аморфный пироксен Mg:Fe (28%), кристаллический оливин (10%) и аморфный оливин Mg:Fe (5%). Кристаллическая массовая доля составила 0,2385 ± 0,0008.
Авторы работы сравнивают состав C/2022 E3 с другими кометами, изученными ранее, в том числе с помощью JWST. Это позволяет выявить сходства и различия в химии комет из разных областей Солнечной системы и приблизиться к разгадке ее ранней эволюции.
Исследование опубликовано в репозитории препринтов arXiv. Полные данные, включая спектры и карты, доступны для научного сообщества.
