ジェームズ・ウェッブ望遠鏡は、星間彗星3I/アトラスの宇宙線による15～20メートルの照射地殻を明らかにする

ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、星間彗星 3I/アトラスの表面に深さ 15 ～ 20 メートルの放射状の地殻を確認しました。この形成は、天の川を旅する間に銀河宇宙線に何十億年もさらされた結果として生じます。この観測は、彗星が太陽に最も近い近日点から遠ざかる 2025 年 11 月に行われました。

太陽系で確認された 3 番目の星間天体である 3I/アトラス彗星は、2025 年 7 月にチリの ATLAS システムによって発見されました。外部起源を示す双曲軌道をたどり、2025 年 10 月 29 日に太陽から 1.36 天文単位離れた近日点に到達しました。

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天文学者は、James Webb の NIRSpec 装置を使用して化学組成を分析しました。表面は地殻が支配的ですが、内部の層は原始的な物質を保持しています。

• 太陽太陽圏からの保護なしで宇宙線にさらされると、表面化学が変化します。
• 一酸化炭素から二酸化炭素への変換は、少なくとも 10 億年かけて起こりました。
• 彗星 67P へのロゼッタ ミッションに基づくシミュレーションにより、層形成プロセスが確認されました。

銀河旅行中の地殻形成

高エネルギーの宇宙線が、その軌道に沿って 3I/アトラスの表面の氷を貫通しました。この相互作用によって組成が再形成され、元のコアを隠す 15 ～ 20 メートルのバリアが作成されました。この彗星は、局地的な天体とは異なり、太陽の保護泡なしで何十億年も旅しました。

シミュレーションによると、このような厚さを生成するには 10 億年間の砲撃で十分であることが示されています。太陽圏の欠如により、銀河粒子との激しい相互作用が可能になりました。太陽系彗星は原始的な組成を維持していますが、3I/アトラスは劇的な変化を示しています。

放射線によって変化した化学組成

彗星の昏睡状態には高濃度の二酸化炭素が含まれており、CO2/H2O 比は 7.6 です。この割合は、同様の天体で記録された中で最も高いものの 1 つです。 2025 年 8 月の観測では、一酸化炭素と水酸基蒸気の排出が明らかになりました。

地殻は断熱材の役割を果たし、CO2 に比べて水の昇華を抑制します。 James Webb の MIRI のような機器は、表面上の照射された有機物を検出しました。赤みがかった色は、D 型小惑星によく見られるトーリンなどの化合物から生じます。

差別化には次のようなものがあります。

• 太陽熱にもかかわらず、顕著な尾部が存在しない
• 微細な塵は 22 m/秒、大きな粒子は 2 m/秒で排出されます。
• C2 などの炭素鎖分子の枯渇

望遠鏡観測と初期データ

ジェームズ ウェッブは、2025 年 10 月 17 日から 20 日の間、近日点付近で分光データを取得しました。グラン・テレスコピオ・カナリアスなどの地上の望遠鏡は、26,000×24,000キロメートルで楕円コマを測定しました。最初の発見は太陽から 4.5 天文単位の距離で行われました。

彗星の活動は 2025 年 5 月に TESS 衛星を通じて記録されました。初速は61km/sに達した。ハッブル観測では、7 月に毎秒 6 kg の細かい塵と 60 kg の大きな粒子が放出されると推定されました。

シアン化物とニッケル原子の放出は紫外分光法で検出されました。偏光測定では、彗星としては異例の、-2.7% で負の偏光分岐が示されました。

現在の軌道と視界

3I/Atlas は秒速 80 km 以上で太陽系の出口に向かっています。 2025 年 10 月に 0.19 天文単位で火星を通過しました。地球への最接近は 12 月 19 日の 1.8 天文単位で、衝突の危険はありません。

15 cm レンズを備えたアマチュア望遠鏡では、北半球で見ることができます。ローウェルディスカバリー望遠鏡からの近日点後の画像では、緑がかった色合いの拡散コマが明らかになりました。 NASA は、小惑星警報ネットワークを介して監視を調整します。

双曲線軌道は、りゅうこつ – ベラ地域に向かう起源を裏付けています。マーズ エクスプレスの観測では、フライバイ中のデータが収集されました。

星間天体への影響

3I/Atlas の表面は従来の手法に挑戦します組成分析。照射された表面は、起源となる星系の出生時の化学的性質を隠している可能性があります。今後の研究では、同様の訪問者向けにモデルを調整する予定です。

2I/ボリソフとの比較は、星間天体の多様性を浮き彫りにします。推定年齢は70億年を超え、太陽系が誕生する前です。 James Webb からのデータは、SPHEREx のようなミッションの参考として役立ちます。

研究により、銀河の放射線が恒星の保護のない環境での化学進化に影響を与えることが示されています。高密度の核は、これまでの天体よりも質量が大きく、直径が最大 5.6 km であることを示唆しています。

検出の詳細と継続的なモニタリング

国際チームは 2025 年 11 月にデータを処理しました。明るさは低下しますが、専門の望遠鏡では視認性が維持されます。国連ネットワークである IAWN は、星間天体用のプロトコルをアクティブにします。

• CO2 生成量は 1 秒あたり 9.4 x 1026 分子に達しました。
• 不定形の水の氷が昏睡の 30% を占め、耐火性の塵と混合されています。
• 5 時間ごとに回転させることで熱を放散します。

この分析は、内部層の詳細な観察の必要性を強化します。