ALMA เผยการก่อตัวของดาวหางระหว่างดวงดาว 3I/ATLAS ในพื้นที่ที่เย็นกว่าระบบสุริยะ

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าดาวหางระหว่างดวงดาว 3I/ATLAS มีต้นกำเนิดในพื้นที่ทางช้างเผือกซึ่งเย็นกว่าระบบสุริยะของเราอย่างมาก การเปิดเผยนี้เกิดขึ้นได้โดยกล้อง Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ซึ่งเป็นหอสังเกตการณ์วิทยุนานาชาติที่ตั้งอยู่ในทะเลทรายอาตากามา ประเทศชิลี นี่เป็นครั้งแรกที่มีการวัดน้ำที่เรียกว่ากึ่งหนักหรือดิวเทอเรตในวัตถุที่มีต้นกำเนิดนอกพื้นที่ใกล้เคียงในจักรวาลของเรา

การตรวจวัดน้ำดิวเทอเรตอย่างไม่เคยมีมาก่อนในดาวหาง 3I/ATLAS ซึ่งเป็นหินอวกาศระหว่างดาวดวงที่ 3 ที่ข้ามระบบสุริยะ บ่งชี้ถึงสภาวะสุดขั้วระหว่างการก่อตัว ข้อมูลที่เก็บรวบรวมบ่งชี้ว่าสภาพแวดล้อมในน้ำกึ่งหนักมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่าดาวหางส่วนใหญ่ที่ปรากฏในบริเวณดาวฤกษ์ของเราถึง 30 เท่า การค้นพบนี้นำเสนอข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับความหลากหลายของสภาพแวดล้อมที่ระบบดาวเคราะห์สามารถพัฒนาได้

ส่วนประกอบของน้ำอันเป็นเอกลักษณ์เผยให้เห็นต้นกำเนิดอันห่างไกล

น้ำดิวเทอเรตเป็นรูปแบบหนึ่งของน้ำที่อะตอมไฮโดรเจนตัวหนึ่งถูกแทนที่ด้วยดิวทีเรียม ดิวทีเรียมเป็นไอโซโทปที่หนักกว่าของไฮโดรเจน ซึ่งนิวเคลียสของอะตอมมีโปรตอนหนึ่งตัวและนิวตรอนหนึ่งตัว ต่างจากไฮโดรเจนธรรมดาซึ่งมีโปรตอนเพียงตัวเดียว การวิเคราะห์โมเลกุลเหล่านี้ทำหน้าที่เป็น “ลายเซ็นทางเคมี” ของสภาพการเกิดของดาวหาง

สัดส่วนของน้ำกึ่งหนักที่พบใน 3I/ATLAS นั้นมากกว่าสัดส่วนที่พบในดาวหางที่ก่อตัวในระบบสุริยะประมาณ 30 เท่า นอกจากนี้ความเข้มข้นนี้ยังสูงกว่าที่พบในมหาสมุทรโลกถึง 40 เท่า ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนเหล่านี้เป็นหลักฐานที่เป็นรูปธรรมว่าดาวหางพัฒนาขึ้นในสถานที่ที่เย็นจัดเป็นพิเศษและมีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกันไปในส่วนอื่นของทางช้างเผือก

Luis E. Salazar Manzano หัวหน้าทีมของมหาวิทยาลัยมิชิแกน อธิบายความอ่อนไหวของกระบวนการนี้ “กระบวนการทางเคมีที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของน้ำดิวเทอเรตนั้นไวต่ออุณหภูมิมาก” เขากล่าวในแถลงการณ์ Manzano กล่าวว่ากระบวนการเหล่านี้โดยทั่วไปต้องการสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 30 เคลวิน ซึ่งเทียบเท่ากับประมาณ -207 องศาเซลเซียส

การสังเกตโดยละเอียดโดย ALMA ใกล้กับดวงอาทิตย์

ทีมของมันซาโนศึกษาดาวหาง 3I/ATLAS เมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด ความสำเร็จนี้เกิดขึ้นได้ด้วยความสามารถเฉพาะตัวของเสาอากาศวิทยุ 66 เสาของ ALMA ต่างจากกล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสงซึ่งบังแสงสะท้อนจากดวงอาทิตย์ ALMA สามารถชี้ไปยังบริเวณใกล้กับดาวฤกษ์ได้

ความสามารถนี้ของ ALMA ช่วยให้นักวิจัยรวบรวมข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับองค์ประกอบของดาวหางได้ การสังเกตวัตถุที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากถือเป็นความท้าทายที่สำคัญในทางดาราศาสตร์ ความสามารถในการทำเช่นนั้นได้เปิดประตูบานใหม่สำหรับการศึกษาเทห์ฟากฟ้าซึ่งหากไม่เช่นนั้นแล้วจะไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการวิเคราะห์โดยละเอียด การเข้าถึงข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบของมันมีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์อย่างมาก

การศึกษาก่อนหน้านี้ได้เปิดเผยลักษณะอื่นๆ ของดาวหาง 3I/ATLAS แล้ว มันถูกอธิบายว่า “เต็มไปด้วยเมทานอล” ในการวิจัยก่อนหน้านี้ ดาวหางยังแสดงการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งเมื่อโคจรผ่านดวงอาทิตย์ โดยมีความสว่างเพิ่มขึ้นเมื่อออกจากระบบสุริยะ การสังเกตเหล่านี้ให้บริบทเพิ่มเติมเกี่ยวกับธรรมชาติของผู้มาเยือนระหว่างดวงดาวรายนี้

ดาวหางถือเป็น “ฟอสซิล” ของระบบดาวฤกษ์

ดาวหางมักถูกเรียกว่า “ก้อนหิมะสกปรก” เนื่องจากมีน้ำและสารประกอบระเหยอื่นๆ ในปริมาณมาก น้ำที่มีอยู่ในนั้นทำหน้าที่เป็นบันทึกทางเคมีของสิ่งแวดล้อม บันทึกนี้รักษาสภาพของสถานที่และช่วงเวลาที่ดาวหางก่อตัวขึ้น สำหรับดาวหางในระบบสุริยะ เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อนระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์

Leia Também

การแสดงของ Shakira ในริโอเริ่มกี่โมง? ตารางเวลา สถานที่ท่องเที่ยวของ ‘Todo Mundo no Rio’ และสถานที่รับชมแบบสด ๆ

McLaren เปล่งประกายด้วยชัยชนะของ Norris ในการวิ่ง Miami GP

General Motors รวมระบบ Google Gemini เข้ากับรถยนต์สี่ล้านคันในสหรัฐอเมริกา

ดาวหาง 3I/ATLAS เนื่องจากเป็นดาวหาง มีข้อมูลจากระบบดาวเคราะห์ที่แตกต่างกัน สัดส่วนของดิวทีเรียมและไฮโดรเจนที่พบในองค์ประกอบถือเป็นข้อมูลพื้นฐาน เชื่อกันว่าองค์ประกอบเหล่านี้มีอยู่มากมายทั่วจักรวาลว่าเกิดขึ้นในช่วงบิกแบงนั่นเอง

ความแตกต่างในองค์ประกอบของน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจประวัติศาสตร์จักรวาล
อัตราส่วนของน้ำดิวเทอเรตต่อน้ำปกติทำหน้าที่เหมือนเทอร์โมมิเตอร์เคมี แจ้งเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมการก่อตัวของดาวหาง ซึ่งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในการเดินทางอันยาวนาน

• สัดส่วนของน้ำดิวเทอเรต:

* ดาวหาง 3I/ATLAS: มากกว่าดาวหางในระบบสุริยะ 30 เท่า
* ดาวหาง 3I/ATLAS: ใหญ่กว่ามหาสมุทรโลก 40 เท่า
* การฝึกอบรมในสภาพแวดล้อม: ต่ำกว่า -207°C
* เครื่องมือสังเกตการณ์: ALMA สามารถปฏิบัติการใกล้กับดวงอาทิตย์ได้
* ความหมาย: บันทึกทางเคมีของการก่อตัวของจักรวาล

Teresa Paneque-Carreño สมาชิกในทีมจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน เน้นย้ำถึงความสำคัญนี้ “ดาวหางระหว่างดวงดาวแต่ละดวงนำประวัติศาสตร์และฟอสซิลของมันมาจากที่อื่นเล็กน้อย” เขากล่าว เธอเน้นว่าด้วยเครื่องดนตรีอย่าง ALMA คุณสามารถเริ่มเข้าใจเงื่อนไขในสถานที่เหล่านี้และเปรียบเทียบกับของเราเองได้

ผลกระทบต่อการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์

การสังเกตการณ์ 3I/ATLAS ใหม่เผยให้เห็นว่าสภาวะที่นำไปสู่การก่อตัวของระบบสุริยะของเราค่อนข้างแตกต่างออกไป สิ่งเหล่านี้แตกต่างกับวิวัฒนาการของระบบดาวเคราะห์ที่อื่นในกาแลคซีของเรา การวิจัยชี้ให้เห็นถึงความหลากหลายในการก่อตัวของดาวเคราะห์และดาวหางมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้

“ฟอสซิล” ในจักรวาลเหล่านี้ เช่น 3I/ATLAS เป็นแคปซูลเวลา พวกมันขนส่งข้อมูลดึกดำบรรพ์จากบริเวณบ้านเกิดของพวกเขาผ่านอวกาศระหว่างดวงดาวอันกว้างใหญ่ การศึกษาวัตถุเหล่านี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถไขปริศนาที่ซับซ้อนได้ มันเกี่ยวข้องกับเส้นทางต่างๆ ที่สสารจักรวาลสามารถใช้ได้ในการก่อตัวของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์

การค้นพบที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Astronomy เมื่อวันพฤหัสบดีที่ 23 เมษายนถือเป็นจุดสังเกต ไม่เพียงแต่เสริมสร้างความรู้เกี่ยวกับดาวหาง 3I/ATLAS เท่านั้น นอกจากนี้ยังช่วยพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับวิวัฒนาการสากลของระบบดาวเคราะห์อีกด้วย การศึกษาผู้มาเยือนระหว่างดวงดาวรายใหม่แต่ละคนถือเป็นหน้าต่างสู่โลกที่ห่างไกลและไม่มีใครรู้จัก