NASA の SPHEREx 望遠鏡が星間彗星 3I/ATLAS の主要な有機分子を検出

NASA の SPHEREx 宇宙天文台は、2025 年 12 月 8 日から 15 日にかけて星間彗星 3I/ATLAS から前例のないデータを取得し、太陽系からの脱出時に有機分子が放出されたことを明らかにしました。この天体は2025年7月1日にチリのATLASシステムによって発見され、同年10月末にはすでに近日点を通過していた。観察によれば、太陽熱が、プレバイオティクス反応の化学構成要素と考えられるメタノール、メタン、シアン化物などの化合物を排出するプロセスを活性化したことが示されています。科学者たちは、この検出により宇宙における有機物の分布に関する理解が広がることを強調しています。

3I/ATLAS彗星は、「オウムアムア」と「ボリソフ」に次いで、私たちの惑星系を訪れる3番目に確認された星間天体となった。別の星系に起源があるため、何十億年も保存されてきた原始物質を分析することができます。 102 波長の赤外線で空をマッピングするように設計された SPHEREx は、彗星の昏睡状態における塵、水蒸気、二酸化炭素、有機分子の放出を記録しました。

近日点後の激しい活動

この彗星は、太陽に最接近してから 2 か月後に明るさが大幅に増加しました。この変化は、岩石や有機物と混合した地下の氷の昇華を反映しています。 2025 年 8 月の前回の観測と比較して、ガスの排出はより多様になりました。

スペクトルデータは、昏睡状態に二酸化炭素が多く含まれているが、一酸化炭素と水の影響は少ないことを示しています。シアン化物および C-H 結合を持つ有機化合物の存在は、水の氷相に捕捉された種の放出を示唆しています。

化学組成が判明

SPHEREx は、赤外領域でメタノール、メタン、シアン化物に特有の輝線を特定しました。これらの分子は、冷たい星間環境における非生物学的プロセスから生じます。コマはいくつかの構成要素で非対称な形態を示し、太陽の方向に沿っていました。

耐火性ダストは、観察された光散乱に寄与した。気体状の水の排出量が大幅に増加したことは、太陽熱による内部貯留層の活性化を示しています。

コマと放出の詳細

• 塵に伴う 0.93 μm の CN (シアン化物) 放出。
• 有機 C-H ラインは 3.2 ～ 3.6 μm です。
• 4.25 ～ 4.27 μm の CO₂、延長コマ収差。
• 4.6-4.8 μmのCO、核に対して対称。
• H2O は 2.7 μm、以前のフェーズと比較して 40 倍増加しました。

これらのデータは、3I/ATLAS と太陽彗星を比較するのに役立ち、揮発性物質の割合の違いを強調します。

追加の所見

彗星の発見以来、NASA の他のミッションも彗星の追跡を行っています。ハッブル画像は、2025年7月に地球から2億7700万マイル離れたこの天体を捉えた。追加のデータは、ガスと塵が豊富な昏睡状態であり、風が古代の破片を放出していることを示しています。

この軌道は、彗星が衝突の危険なく、地球から安全な距離を通過したものでした。 SPHEREx は詳細な分光分析を提供し、太陽加熱に対する原始の氷の反応を明らかにしました。

宇宙化学にとっての重要性

この検出は、他の恒星系で形成された物体中に複雑な有機分子が存在することを裏付けるものである。これらの化合物は、適切な条件下で生物学に先立つ化学プロセスに関与します。 3I/ATLAS 研究は、遠い原始化学への窓を提供します。

彗星は太陽系から旅を続け、太陽から遠ざかるにつれて活動は減少します。将来の観測により、星間起源のモデルが改良される可能性がある。

ユニークなコア構成

分析の結果、水の氷と二酸化炭素と有機物質の混合物が示されました。 8 月には特定のガス状排出物が最初は存在しませんでしたが、12 月には激しい放出に発展しました。この遷移は、星間天体が太陽環境にどのように反応するかを示しています。

核はおそらく元の形成時の組成を保存していると考えられます。局地的な彗星との関係の違いは、銀河の地域的な変動を示唆しています。