天文学者たちは、チリのアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) を使用して、2025 年後半に太陽に接近する星間彗星 3I/ATLAS を分析しました。この観測では、太陽光によって加熱された氷の表面からのガスの放出が捉えられ、明確な化学組成が明らかになりました。この天体は、太陽系で発生したほとんどの彗星とは異なり、シアン化水素と比較して例外的に高レベルのメタノールを含んでいます。
3I/ATLAS彗星は、2025年7月にチリのATLASシステムによって発見され、1I/’オウムアムア、2I/ボリソフに次いで太陽系を横断した3番目の星間天体であることが確認された。その双曲線軌道は、起源が私たちの惑星系の外にあることを示しています。測定は、核を取り囲むガス状雰囲気である昏睡状態で検出される有機分子に焦点を当てた。
大規模な化学物質の発見
分析の結果、単純な有機アルコールであるメタノール (CH₃OH) が予想より多量に存在することが確認されました。 2 つの観測日において、メタノール/HCN 比は 70 と 120 に近い値に達しました。これらの数値は、3I/ATLAS をこれまで研究された中で最もメタノールが豊富な彗星の中に位置づけます。
シアン化水素 (HCN) はより少ない割合で発生します。この化学的な違いは、局所彗星で観察されるものとは異なる形成条件を示唆しています。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によるこれまでの観測では、遠方の昏睡状態で二酸化炭素が優勢であることがすでに明らかになっていました。
リリース動作の違い
メタノールは核と昏睡状態の氷粒の両方から発生します。これらの粒子は二次ソースとして機能し、太陽に近づくと昇華して化合物を放出します。このパターンは太陽系の一部の彗星で発生しますが、星間天体では珍しいものです。
HCN は主に核に由来します。生成はより均一に見え、昏睡による重大な影響はありません。この違いはアルマ望遠鏡の高解像度によってマッピングされ、分子のさまざまな動きを観察することが可能になりました。
起源と天文学的な意味
メタノールが豊富な組成は、彗星の氷の物質が異なる化学条件下で形成されたことを示しています。星間物質中の低温や宇宙放射線などの要因が、この蓄積を促進した可能性があります。この天体は、別の星系を直接垣間見ることができます。
アルマ望遠鏡は、2025 年 8 月から 10 月までの複数の日付で、太陽中心距離が 2.6 ～ 1.7 天文単位でデータを捕捉しました。 The methanol production rate increased with proximity to the Sun.この変化により、熱昇華の影響が強化されます。
技術的観測の詳細
測定では、アルマ望遠鏡のアタカマ コンパクト アレイを使用して、サブミリ波の微弱な痕跡を検出しました。観測は、2025 年 10 月に太陽に最接近する前に、複数の前近日点セッションで行われました。結果は、コマ内の分子分布をマッピングするために処理されました。
他の彗星と比較した組成
3I/ATLAS のメタノール/HCN 比は、無線周波数で測定されたほとんどの太陽彗星を超えています。 C/2016 R2 彗星 (PanSTARRS) のみが同様またはそれ以上の値を示します。この特徴は、星間訪問者の珍しい性格を浮き彫りにします。
追加の研究では、組成物中の他の化合物の探索が続けられています。メタノールのような有機分子の存在は、物体を離れた環境における前生物的プロセスに結び付けます。将来の観測では、他の星系における惑星形成の理解がさらに深まる可能性がある。
彗星 3I/ATLAS は、星間の化学多様性に関する貴重なデータを提供し続けています。この通過により、外部宇宙ミッションを必要とせずに分析が可能になります。
