Das James-Webb-Teleskop enthüllt 15–20 Meter durch kosmische Strahlung bestrahlte Kruste auf dem interstellaren Kometen 3I/Atlas

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat eine strahlende Kruste in 15 bis 20 Metern Tiefe auf der Oberfläche des interstellaren Kometen 3I/Atlas identifiziert. Diese Formation ist das Ergebnis der Milliarden von Jahren, in denen sie während ihrer Reise durch die Milchstraße der galaktischen kosmischen Strahlung ausgesetzt waren. Die Beobachtung fand im November 2025 statt, als sich der Komet vom Perihel, seinem sonnennächsten Punkt, entfernte.

Komet 3I/Atlas, das dritte im Sonnensystem bestätigte interstellare Objekt, wurde im Juli 2025 vom ATLAS-System in Chile entdeckt. Es folgt einer hyperbolischen Umlaufbahn, was auf einen externen Ursprung hinweist, und erreichte am 29. Oktober 2025, 1,36 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt, sein Perihel.

Astronomen verwendeten das NIRSpec-Instrument von James Webb, um die chemische Zusammensetzung zu analysieren. Kruste dominiert die Oberfläche, aber innere Schichten bewahren primitive Materialien.

• Die Exposition gegenüber kosmischer Strahlung ohne Schutz vor der solaren Heliosphäre veränderte die Oberflächenchemie.
• Die Umwandlung von Kohlenmonoxid in Kohlendioxid erfolgte über mindestens eine Milliarde Jahre.
• Simulationen basierend auf der Rosetta-Mission zum Kometen 67P bestätigen den Schichtbildungsprozess.

Krustenbildung während der galaktischen Reise

Hochenergetische kosmische Strahlung durchdrang entlang ihrer Flugbahn das Oberflächeneis von 3I/Atlas. Durch diese Interaktion wurde die Komposition neu geformt und eine 15 bis 20 Meter hohe Barriere geschaffen, die den ursprünglichen Kern verdeckt. Im Gegensatz zu lokalen Objekten reiste der Komet Milliarden von Jahren ohne die schützende Blase der Sonne.

Simulationen deuten darauf hin, dass eine Milliarde Jahre Bombardierung ausreichen, um eine solche Mächtigkeit zu erzeugen. Das Fehlen einer Heliosphäre ermöglichte intensive Wechselwirkungen mit galaktischen Teilchen. Kometen des Sonnensystems behalten ihre ursprüngliche Zusammensetzung bei, während 3I/Atlas drastische Veränderungen aufweist.

Chemische Zusammensetzung durch Strahlung verändert

Die Koma des Kometen hat eine hohe Kohlendioxidkonzentration mit einem CO2/H2O-Verhältnis von 7,6. Dieser Anteil ist einer der höchsten, der bei ähnlichen Objekten gemessen wurde. Beobachtungen im August 2025 ergaben Emissionen von Kohlenmonoxid und Hydroxyldampf.

Die Kruste wirkt als Isolator und unterdrückt die Sublimation von Wasser im Vergleich zu CO2. Instrumente wie James Webbs MIRI haben bestrahlte organische Stoffe auf der Oberfläche entdeckt. Die rötliche Farbe entsteht durch Verbindungen wie Tholine, die in Asteroiden vom Typ D häufig vorkommen.

Unterschiede umfassen:

• Kein hervorstehender Schwanz trotz Solarerwärmung.
• Ausstoß von Feinstaub mit 22 m/s und größerer Körner mit 2 m/s.
• Abbau von Kohlenstoffkettenmolekülen wie C2.

Teleskopbeobachtungen und erste Daten

Die James Webb hat zwischen dem 17. und 20. Oktober 2025 in der Nähe des Perihels spektroskopische Daten erfasst. Bodengestützte Teleskope wie das Gran Telescopio Canarias haben die elliptische Koma bei 26.000 mal 24.000 Kilometern gemessen. Die erste Entdeckung erfolgte 4,5 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt.

Kometenaktivität wurde im Mai 2025 über den TESS-Satelliten festgestellt. Die Anfangsgeschwindigkeit erreichte 61 km/s. Hubble-Beobachtungen schätzten den Ausstoß von 6 kg Feinstaub und 60 kg großen Körnern pro Sekunde im Juli.

Emissionen von Cyanid und atomarem Nickel wurden durch Ultraviolettspektroskopie nachgewiesen. Polarimetrie zeigte einen negativen Polarisationszweig bei -2,7 %, was für Kometen ungewöhnlich ist.

Aktuelle Flugbahn und Sichtbarkeit

Der 3I/Atlas steuert mit mehr als 80 km/s auf den Ausgang des Sonnensystems zu. Im Oktober 2025 passierte es den Mars mit 0,19 Astronomischen Einheiten. Die größte Annäherung an die Erde erfolgte am 19. Dezember mit 1,8 Astronomischen Einheiten, ohne Kollisionsgefahr.

Amateurteleskope mit 15-cm-Objektiven können es auf der Nordhalbkugel sehen. Post-Perihel-Bilder des Lowell Discovery Telescope zeigten eine diffuse Koma mit einem grünlichen Farbton. Die NASA koordiniert die Überwachung über das Asteroidenwarnnetzwerk.

Die hyperbolische Umlaufbahn bestätigt den Ursprung in der Carina-Vela-Region. Mars Express-Beobachtungen erfassten Daten während des Vorbeiflugs.

Auswirkungen auf interstellare Objekte

Die Kruste von 3I/Atlas stellt traditionelle Methoden in FrageKompositionsanalyse. Bestrahlte Oberflächen können die Geburtschemie des ursprünglichen Sternensystems verbergen. Zukünftige Studien werden Modelle für ähnliche Besucher kalibrieren.

Vergleiche mit 2I/Borisov verdeutlichen die Vielfalt interstellarer Objekte. Das geschätzte Alter übersteigt 7 Milliarden Jahre vor dem Sonnensystem. Daten von James Webb dienen als Referenz für Missionen wie SPHEREx.

Untersuchungen deuten darauf hin, dass galaktische Strahlung die chemische Entwicklung in Umgebungen ohne Sternschutz beeinflusst. Der dichte Kern lässt mit einem Durchmesser von bis zu 5,6 km auf eine größere Masse als bei früheren Objekten schließen.

Erkennungsdetails und laufende Überwachung

Internationale Teams haben die Daten im November 2025 verarbeitet. Die Helligkeit nimmt ab, aber die Sicht bleibt in professionellen Teleskopen bestehen. IAWN, das UN-Netzwerk, aktiviert Protokolle für interstellare Objekte.

• Die CO2-Produktion erreichte 9,4 x 10²⁶ Moleküle pro Sekunde.
• Amorphes Wassereis macht 30 % der Koma aus, gemischt mit feuerfestem Staub.
• Rotation alle 5 Stunden trägt zur Wärmeableitung bei.

Diese Analyse unterstreicht die Notwendigkeit tiefergehender Beobachtungen in inneren Schichten.