Hạt nhân sắc nét và hôn mê không đều: 3I/ATLAS thách thức mô hình sao chổi trong quỹ đạo mặt trời

Những hình ảnh gần đây được chụp bởi các nhà thiên văn nghiệp dư và các cơ quan vũ trụ cho thấy sao chổi liên sao 3I/ATLAS có những đặc điểm khác với các thiên thể thông thường. Vật thể này được kính thiên văn Atlas ở Chile phát hiện vào tháng 7 năm 2025, có lõi sắc và hôn mê không đều, không thể phát hiện được phần đuôi ở một số góc nhìn. Đoạn văn này xảy ra trong bối cảnh quỹ đạo hyperbol của nó, được NASA xác nhận là có nguồn gốc bên ngoài Hệ Mặt trời.

Các nhà thiên văn học quan sát hiện tượng này từ Nam bán cầu, nơi sao chổi nằm trong chòm sao Xử Nữ. Sự vắng mặt của đuôi bụi và khí, dự kiến ​​​​ở các sao chổi đang hoạt động ở khoảng cách này với Mặt trời, đặt ra câu hỏi về thành phần của chúng. Các chuyên gia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và NASA phối hợp phân tích để lập bản đồ quỹ đạo chính xác của nó.

Lần phát hiện đầu tiên xảy ra vào ngày 1 tháng 7 năm 2025 và vật thể này đạt điểm cận nhật vào ngày 30 tháng 10, cách Mặt trời 1,4 đơn vị thiên văn. Các quan sát từ các tàu thăm dò trên Sao Hỏa, chẳng hạn như Maven, đã ghi lại những chi tiết gần gũi trong quá trình tiếp cận vào ngày 3 tháng 10, cách hành tinh này 29 triệu km.

Chi tiết quan sát không gian

Các tàu thăm dò của NASA quay quanh sao Hỏa đã chụp được những hình ảnh cực tím của sao chổi vào tháng 9 và tháng 10 năm 2025. Sao chổi, một lớp bao khí và bụi xung quanh hạt nhân, hiển thị các vòng sáng không đều, có bán kính từ 30.000 đến 45.000 km. Những mô hình này cho thấy sự phun ra của vật liệu như silicat và các hợp chất cacbon hữu cơ.

Chế phẩm bao gồm việc giải phóng carbon monoxide và carbon dioxide, với khối lượng phun ra vượt quá 10^9 kg. Các kính thiên văn trên mặt đất, chẳng hạn như Gemini North ở Hawaii, đã ghi lại quang cảnh vào ngày 26 tháng 11, xác nhận tính đối xứng tròn của hôn mê. Độ sáng cao cho thấy hoạt động kéo dài, khác với sao chổi cục bộ.

Thành phần hóa học tiết lộ

Các phân tích quang phổ chỉ ra một bề mặt phản chiếu có vết niken nguyên chất, ước tính nặng khoảng 33 tỷ tấn. Sự hiện diện riêng lẻ của sắt này rất hiếm vì các nguyên tố này thường cùng tồn tại trong các hợp kim tự nhiên. Đường huyết tương niken cho thấy sự mài mòn tích cực, tạo ra các hạt tích điện tạo thành đuôi ion đảo ngược.

Lõi, ước tính có đường kính từ 2 đến 4 km, có thể bị phân mảnh gấp đôi hoặc phân mảnh chậm. Từ trường thay đổi thường xuyên, cho thấy các quá trình điện từ phức tạp. Sự phát thải hydro, được Maven phát hiện, củng cố quan điểm về thành phần dễ bay hơi bất thường đối với các vật thể giữa các vì sao.

Sự bất thường trong cấu trúc của hạt nhân

Hạt nhân xuất hiện chính xác và sáng trong các hình ảnh xếp chồng lên nhau, tương phản với vẻ ngoài khuếch tán của hạt nhân sao chổi điển hình. Các phép đo của Kính viễn vọng Không gian Hubble từ tháng 7 đã giới hạn kích thước của nó ở mức dưới 46 km và không có độ phân giải rõ ràng. Độ sắc nét này gợi ý một nguồn sáng tập trung, có thể bằng cách xem hình học hoặc phóng chiếu chuẩn trực.

Trong các ảnh chụp từ ngày 22 tháng 11 của các nhà thiên văn học độc lập, hạt nhân duy trì tính đối xứng hình cầu, không có các tia bất đối xứng thường gặp trong sự thăng hoa không đều. Độ dốc độ sáng mượt mà, biểu thị độ đồng đều của bụi ở quy mô micromet. Những đặc điểm này thách thức các mô hình phân mảnh dự kiến ​​ở các sao chổi nóng lên.

Việc thiếu độ cong ở đuôi, được quan sát ở nhiều góc nhìn, đã bỏ qua mô hình gió mặt trời. Các cấu trúc tuyến tính, chẳng hạn như các sợi song song, vẫn hẹp mà không bị phân tán, với góc tối thiểu giữa các tia. Sự chuẩn trực tốt này cho thấy tỷ lệ bụi-khí thấp hoặc dòng chảy kết hợp.

Quỹ đạo và gia tốc không trọng lực

Quỹ đạo hyperbol của 3I/ATLAS xác nhận nguồn gốc của nó trong đĩa Ngân Hà, có thể là từ các ngôi sao cổ đại. Gia tốc được phát hiện lệch khỏi trọng lực thuần túy, tương tự như các sự kiện trong 1I/’Oumuamua, nhưng không có hoạt động sao chổi rõ ràng. Các tam giác giữa Trái đất và Sao Hỏa, bởi Esa, đã cải thiện độ chính xác về vị trí lên gấp 10.

Vật thể tiếp cận Trái đất ở khoảng cách 1,8 đơn vị thiên văn, không có nguy cơ va chạm. Các quan sát từ Tàu quỹ đạo khí ExoMars Trace, từ ngày 1 đến ngày 7 tháng 10, đã lập bản đồ đường đi của nó qua mặt phẳng của Hệ Mặt trời. Các lực phi hấp dẫn làm thay đổi quỹ đạo, có thể do sự phóng ra khí không đối xứng.

• Khối lượng đẩy ra: hơn 10^9 kg silicat và chất hữu cơ.
• Bán kính hôn mê: 30.000 đến 45.000 km.
• Thành phần chính: CO, CO2 và hydro được phát hiện.
• Gia tốc: sai lệch 0,1% so với quỹ đạo Keplerian.
• Độ sáng hiện tại: cấp 10, có thể nhìn thấy bằng kính thiên văn nghiệp dư.

Tăng cường hoạt động gần đây

Các bức ảnh chụp ngày 19 tháng 11 cho thấy một điểm nóng sắc nét hướng về phía Mặt trời, có các cạnh rõ ràng. Đuôi bụi vẫn mỏng và không thẳng hàng, không có sự phân tách ion rõ ràng dù có độ sáng. Kết cấu mịn ở trạng thái hôn mê, không có nút thắt hoặc vệt, cho thấy cơ chế phóng thích nhất quán.

Vào ngày 26 tháng 11, Gemini North đã ghi lại tình trạng hôn mê đối xứng dưới bầu trời quang đãng ở Hawaii. Sự vắng mặt của đuôi khuếch tán củng cố khả năng ngăn chặn của vật liệu, với độ sáng vượt quá mức phản xạ mặt trời dự kiến. Những thay đổi này xảy ra khi sao chổi di chuyển ra khỏi điểm cận nhật, duy trì hoạt động cao.

Vật thể thay đổi tông màu sang hơi xanh trong các hình ảnh gần đây, cho thấy sự biến đổi hóa học. Các nhà quan sát toàn cầu phối hợp dữ liệu để tinh chỉnh các mô hình, tập trung vào lượng khí thải bất thường. Chiến dịch giám sát vẫn tiếp tục với kính viễn vọng hướng vào Xử Nữ cho đến tháng 12 năm 2025.