Астрономы из Калифорнийского технологического института проанализировали химический состав межзвездной кометы 3I/ATLAS с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».
Секреты чужих миров: улетевшая за Юпитер комета 3I/ATLAS оставила химический след других планетных систем
Анализ межзвездного объекта позволил ученым узнать, какие вещества стали базовым конструктором для планет из других звездных систем.
Unsplash
По расчетам специалистов, опубликованным в журнале The Astrophysical Journal Letters, этот объект странствовал по галактике не менее миллиарда лет, прежде чем оказался в нашей планетной системе.
Осенью 2025 года комета на огромной скорости обогнула Солнце, приблизившись к нему на расстояние менее 1,5 астрономической единицы. К апрелю она уже пересекла орбиту Юпитера и сейчас продолжает удаляться вглубь космоса, чтобы больше никогда не вернуться в Солнечную систему.
Ширина 3I/ATLAS превышает один километр, а само тело состоит из космической пыли и льдов. Этот объект классифицируется как планетезималь — небольшое каменисто-ледяное формирование, выступающее базовым строительным материалом для планет.
Поскольку комета сформировалась далеко за пределами Солнечной системы, она несет в себе вещество чужой планетной системы, позволяя изучить химические условия ее образования.
В отличие от обнаруженного в 2017 году неактивного межзвездного астероида 1I/Оумуамуа и найденной в 2019 году сравнительно тусклой кометы 2I/Borisov, объект 3I/ATLAS обладает высокой яркостью. Это позволило исследователям получить полноценные спектральные данные вместо того, чтобы опираться только на косвенные признаки.
Наблюдения проводились в среднем инфракрасном диапазоне, где длины волн примерно в десять раз больше тех, что способен воспринимать человеческий глаз. Такой метод дает возможность улавливать химические следы веществ, выделяющихся из ядра и комы при нагреве. Процесс работы усложнялся высокой скоростью движения кометы, из-за чего окно для сбора данных оказалось очень узким.
Первичный анализ показал, что за миллиард лет нахождения в межзвездном пространстве поверхность 3I/ATLAS подверглась интенсивному облучению космическими лучами. В результате наружная оболочка была переработана, поэтому при сближении с Солнцем она весьма слабо выделяла самые летучие льды, включая метан.
Ситуация изменилась в декабре, когда комета начала удаляться после тесного сближения с Солнцем. Телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал резкое увеличение выбросов метана. Исследователи объясняют этот сдвиг тем, что комета сбросила древний наружный слой, и солнечное тепло достигло внутренних ледяных областей.
Поздние наблюдения позволили изучить более глубокий состав ядра: на подробных спектрах удалось выявить признаки присутствия воды, углекислого газа, метана и никеля. Серия наблюдений также зафиксировала падение потока излучения по мере удаления объекта.
Сбор информации сопровождался рядом технических трудностей. Первые три сеанса наблюдения пострадали из-за неточного расчета эфемерид — параметров положения объекта, что привело к погрешностям в наведении телескопа. Кроме того, на обработанных кадрах остались слабые полосы, вызванные не самой кометой, а численными артефактами при сборке трехмерных спектральных данных.
Несмотря на эти ограничения, информации оказалось достаточно для анализа происхождения планетезимали. Соотношение веществ в 3I/ATLAS может отличаться от местных астероидов, что укажет на условия в ее родной системе.
Этой весной астрономы планируют провести дополнительный сеанс наблюдений, хотя фиксация усложняется из-за нахождения объекта за орбитой Юпитера. Параллельно команда изучает состав пыли, выброшенной из ядра кометы, и эти данные будут опубликованы отдельно.