Вчені через 90 років довели, як і чому «голова» комети може бути зеленою, а «хвіст» – ні

Іноді пояс Койпера і хмара Оорта викидають у бік Землі лід, пил і каміння віком 4,6 млрд років, що залишилися після утворення Сонячної системи. Це комети. І в міру наближення до Сонця вони набувають яскравого зеленого кольору. Але він не сягає хвоста комети.

Астрономи, вчені та хіміки ламали голову над цією загадкою майже століття. У 1930-х роках канадський фізик та лауреат Нобелівської премії з хімії Герхард Герцберг припустив, що це відбувається, оскільки сонячне світло руйнує двоатомний вуглець (також відомий як дикарбон). Але довести це було складно через нестабільність частинок.

Вчені з Університету Нового Південного Уельсу в Сіднеї у своєму дослідженні, опублікованому в науковому журналі Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS), перевірили хімічну реакцію в лабораторії. І підтвердили теорію 90-річної давності. Герцберг мав рацію.

«Ми довели механізм розщеплення дикарбону під впливом сонячного світла. Це пояснює, чому зелена кома — нечіткий шар газу та пилу, що оточує ядро, — стискається з наближенням комети до Сонця, а також чому хвіст комети не зелений», — пояснив Тімоті Шмідт, професор хімії в Університеті Нового Південного Уельсу та старший автор дослідження.

Дикарбон складається з двох злиплих атомів вуглецю і може бути виявлений тільки в надзвичайно енергійних або низькокисневих середовищах, таких як зірки, комети та міжзоряне середовище. Дикарбон з’являється на кометах лише за наближення до Сонця. При нагріванні органічна речовина в крижаному ядрі випаровується і переходить у кому. Потім сонячне світло розщеплює великі органічні молекули, створюючи дикарбон. А екстремальне ультрафіолетове випромінювання розщеплює молекули дикарбону (фотоліз). Процес руйнує дикарбон до того, як той встигає піти далеко від ядра. Саме тому хвіст комети ніколи не набуває зеленого відтінку.

«Дуже приємно вирішити загадку, яка перегукується з 1930-ми роками», — заявив професор Шмідт.

А тим часом астрономи повідомили про черговий сплеск яскравості комети Леонарда (C/2021 A1). Найближчими днями можуть стати останніми для спостережень за нею. Щоб побачити “різдвяну зірку”, потрібно направити бінокль або телескоп низько над горизонтом на південний захід відразу після заходу сонця. Комета знаходиться ліворуч від Венери та нижче Юпітера.