Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил, что кентавр 2060 Хирон – объект, отличающийся от других тел внешней Солнечной системы. Обнаруженный в 1977 году, этот объект имеет диаметр около 218 километров и орбиту между Юпитером и Нептуном. Кентавры, как полагают, происходят из замороженной области за Нептуном, но позже перемещаются внутрь системы после гравитационных возмущений, вызванных ледяным гигантом. Приближаясь к Солнцу, солнечное тепло может вызывать сублимацию определённых льдов, образуя газовый ореол или кому вокруг кентавра, подобно кометам.
Чарльз Шамбо из Университета Центральной Флориды называет Хирона «уникумом» среди других кентавров и даже транснептуновых объектов с их захватывающими историями. По его словам, у него есть периоды, когда он ведет себя как комета, кольца вокруг и возможно поле обломков из мелкой пыли или скалистого материала, вращающегося вокруг него.
Новые наблюдения JWST за Хироном, выполненные под руководством Шамбо и Ноэми Пинилья-Алонсо из Университета Овьедо в Испании, показали, что состав поверхностных льдов Хирона значительно отличается от всех ранее наблюдаемых кентавров.
Джеймс Уэбб обнаружил лёд из монооксида и диоксида углерода на поверхности Хирона, а также диоксид углерода и метан в коме. Наличие и обилие метана согласуется с тем, что вещество сублимирует из льда на самой нагретой части его поверхности. Температура Хирона никогда не поднимается выше -220 градусов по Фаренгейту (-140 по Цельсию), но этого достаточно, чтобы вызвать сублимацию льдов.
Солнечная радиация воздействует на эти льды, вызывая химические реакции, которые создают органические побочные продукты: ацетилен, этан, пропан и разные оксиды углерода. Все это было обнаружено JWST в виде льда на поверхности Хирона.
Открытие состава газов, входящих в атмосферу комет и их взаимодействия с льдами на поверхности, позволяет изучить физические и химические свойства кометовой ледяной оболочки, такие как толщина и пористость слоя, его состав и влияние облучения.
Кентавры и транснептуновые объекты считаются неизменными с момента образования Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад. Они дают представление о ее формировании: где образовались определённые объекты в протопланетном диске вокруг молодого Солнца, и мигрировали ли они с того места с тех пор. Активные кентавры, например Хирон, особенно ценны, потому что раскрывают больше информации, чем инертные объекты.
Претерпевая трансформацию под воздействием солнечного тепла, эти объекты предоставляют уникальную возможность изучения поверхностных и подповерхностных слоев.
Хирон интересен тем, что позволяет наблюдать как поверхность, где сосредоточено большинство льдов, так и область с газами, исходящими с поверхности или из чуть более глубоких слоёв, — сказала Пинилья-Алонсо.
50-летняя эллиптическая орбита Хирона вокруг Солнца прошла через афелий — наибольшее расстояние от Солнца в 18,87 астрономических единиц (2,8 миллиарда километров) в 2021 году. В следующий раз он достигнет перигелия в 2047 году, когда окажется в пределах 8,5 астрономических единиц (1,27 миллиарда километров) от Солнца, что находится внутри орбиты Сатурна. По мере приближения к Солнцу в течение следующих 20 лет Хирон будет становиться ярче и активнее, что позволит более точно наблюдать обилие и природу его льдов, органическую химию и то, как солнечное облучение может влиять на его замерзлую поверхность.
Хирон и все его сородичи-кентавры сейчас в переходном состоянии: в течение следующего миллиона лет его судьба определится. Возможно, семья Юпитера раздробит его внутри системы, превратив в комету семейства Юпитера с орбитальным периодом менее 20 лет, либо его выбросят обратно в Пояс Койпера.