Сферическая оболочка, известная как Облако Оорта, практически невидима. Составляющие ее частицы распределены так тонко и так далеко от света любой звезды, включая Солнце, что астрономы просто не могут увидеть облако, хотя оно окутывает нас как одеяло. Человеческому разуму может быть трудно это осмыслить: космическое облако настолько колоссальное, что оно окружает Солнце и восемь планет, простираясь на триллионы миль в глубокий космос.
Астрономы предполагают, что Облако Оорта существует, потому что это единственное логическое объяснение прибытия определенного класса комет, которые время от времени посещают нашу Солнечную систему. Облако, как оказывается, по сути является гигантским резервуаром, который может содержать миллиарды ледяных небесных тел.
Tsuchinshan-ATLAS, также известная как комета C/2023 A3, была наиболее яркой и, вероятно, видимой невооруженным глазом в течение недели или двух после 12 октября, когда она будет ближе всего к Земле. Вторая комета, C/2024 S1 (ATLAS), открытая 27 сентября, была видна в конце октября. Комета прошла ближе всего к Земле 24 октября.
Обитатели Облака могут быть причиной того, что жизнь зародилась на Земле; упав на нашу планету много веков назад, эти ледяные тела могли поставлять по крайней мере часть воды, которая необходима для всей жизни. В то же время, эти же объекты представляют постоянную угрозу продолжению существования Земли выживанию жизни.
Некоторые из этих тел, известные как долгопериодические кометы, имеют орбиты в сотни, тысячи или даже миллионы лет, как Tsuchinshan-ATLAS. Это отличается от так называемых короткопериодических комет, которые не посещают Облако Оорта и имеют сравнительно быстрые орбиты. Комета Галлея, которая прокладывает путь через Солнечную систему и вращается вокруг Солнца каждые 76 лет или около того, является одной из них.
Иллюстрация солнечной системы и Облака Оорта. Цифры на графике обозначают AU, или астрономические единицы. Обратите внимание на местоположение Вояджера-2, которому потребуется еще 30 000 лет, чтобы вылететь из Облака. НАСА
Голландский астроном 20-го века Ян Оорт, заинтригованный долгопериодическими кометами, написал о них статью в 1950 году. Он отметил, что около 20 комет имели среднее расстояние от Солнца, которое составляло более 10 000 астрономических единиц. Это было поразительно; всего одна а.е. — это расстояние от Земли до Солнца, которое составляет около 93 миллионов миль. Умножьте 93 миллиона на 10 000, и вы обнаружите, что эти кометы прилетают с расстояния более триллиона миль. Более того, предположил Оорт, они не обязательно были самыми внешними объектами облака.
Почти через 75 лет после статьи Оорта астрономы все еще не могут напрямую отобразить эту часть космоса. Но они оценивают, что Облако Оорта простирается на расстояние до 10 триллионов миль от Солнца, что почти на полпути к Проксиме Центавра, следующей ближайшей звезде.
Кометы с большим периодом обращения проводят большую часть времени на этих огромных расстояниях, совершая лишь краткие и быстрые визиты вблизи Солнца, поскольку они приближаются со всех сторон. Оорт предположил, что облако содержит 100 миллиардов таких ледяных объектов. Это может быть столько же, сколько звезд в нашей галактике.
Как они туда попали? Оорт предположил, и современные симуляции подтвердили, что эти ледяные тела могли изначально сформироваться вблизи Юпитера, крупнейшей планеты Солнечной системы. Возможно, орбиты этих объектов вокруг Солнца были нарушены Юпитером, подобно тому, как космические аппараты НАСА, направлявшиеся в пункты назначения от Сатурна до Плутона, обычно пролетали мимо гигантской планеты, чтобы ускорить свое путешествие наружу.
Некоторые из этих объектов покинули бы Солнечную систему навсегда, став межзвездными объектами. Но другие оказались бы с орбитами, подобными орбитам долгопериодических комет.
Кометы с большим периодом обращения представляют особую потенциальную опасность для Земли. Поскольку они находятся так далеко от нашего Солнца, их орбиты легко меняются под действием гравитации других звезд. Это означает, что ученые не имеют ни малейшего представления о том, когда или где одна из них появится, пока она не появится внезапно. К тому времени она обычно находится ближе, чем Юпитер, и движется быстро, со скоростью десятки тысяч миль в час. Действительно, вымышленная комета, которая обрекла Землю в фильме «Не смотри вверх», пришла из облака Оорта.
Новые кометы Облака Оорта обнаруживаются постоянно, около дюжины в год в последние годы. Вероятность того, что какая-либо из них столкнется с Землей, крайне мала. Но это возможно. Недавний успех миссии NASA DART, которая изменила орбиту небольшого стероида, демонстрирует один из возможных подходов к отражению этих небольших тел. Но эта миссия была разработана после многих лет изучения ее цели. Комета из Облака Оорта может не предложить так много времени — может быть, всего несколько месяцев, недель или даже дней.
Или вообще может не предложить времени. Oumuamua, странный маленький объект, посетивший нашу Солнечную систему в 2017 году, был обнаружен не до, а после его максимального сближения с Землей. Хотя Oumuamua является межзвездным объектом, а не из Облака Оорта, предположение все еще применимо; один из этих объектов может подкрасться к нам, и Земля окажется беззащитной.
Один из способов подготовиться к этим объектам — лучше понять их основные свойства, включая размер и состав. Исследователи работают над характеристикой новых долгопериодических комет. Самая большая из известных комет, комета Бернардинелли–Бернштейна, открытая всего три года назад, имеет диаметр около 75 миль (120 километров). Большинство известных комет намного меньше, от одной до нескольких миль, а некоторые из них слишком слабы, чтобы мы могли их увидеть. Но помогают новые телескопы. В частности, десятилетний обзор пространства и времени обсерватории Рубина Legacy Survey of Space and Time, который начнется в 2025 году, может удвоить список известных комет облака Оорта, который сейчас составляет около 4500.
Непредсказуемость этих объектов делает их сложной целью для космических аппаратов, но Европейское космическое агентство готовит миссию, которая сделает именно это: Comet Interceptor. Запуск запланирован на 2029 год, зонд будет находиться в космосе до тех пор, пока не появится подходящая цель из облака Оорта. Изучение одного из этих древних и нетронутых объектов может дать ученым подсказки о происхождении Солнечной системы.
Ближайшая к нам комета Tsuchinshan-ATLAS находится примерно в 44 миллионах миль (70 миллионах километров); C/2024 S1 (ATLAS) — примерно в 80 миллионах миль (130 миллионов километров). Звучит как долгий путь, но в космосе это почти промах.