وجد علماء الفلك تركيزًا عاليًا من الديوتيريوم في المذنب البينجمي 3I/ATLAS

استخدم علماء الفلك عمليات رصد التلسكوب الراديوي لاكتشاف معلومات جديدة حول أصل وتكوين المذنب البينجمي 3I/ATLAS. يكشف البحث، الذي نُشر في 23 أبريل في مجلة Nature Astronomy، أن الجسم السماوي يحتوي على ماء مخفف بتركيزات عالية بشكل غير عادي. تم أخذ القياسات بواسطة مصفوفة أتاكاما المليمترية/تحت المليمترية الكبيرة، أو ALMA، في تشيلي في نوفمبر، بعد أيام قليلة من مرور المذنب بالقرب من الشمس.

اكتسب المذنب 3I/ATLAS اهتمامًا عالميًا عندما اكتشف الباحثون عبوره للنظام الشمسي في يوليو. إنه الجسم النجمي الثالث الذي يمكن رؤيته وهو يمر عبر منطقتنا من الكون. بدأ المذنب مغادرة النظام الشمسي في ديسمبر، ولكن ليس قبل تقديم بيانات مهمة حول ظروف تكوين الأنظمة الكوكبية الأخرى.

يمثل الديوتيريوم أول اكتشاف لجسم بين النجوم

سمح تلسكوب ALMA الراديوي للباحثين بقياس الديوتيريوم داخل المذنب، وهي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف نظير الهيدروجين هذا في جسم بين النجوم. الاكتشاف استثنائي بسبب التركيز الموجود. إن وفرة الديوتيريوم في مياه المذنب أكبر بأكثر من 40 مرة من الكمية الموجودة في محيطات الأرض وأكثر من 30 مرة أكبر من الكمية الموجودة في المذنبات في النظام الشمسي، وفقًا للويس إدواردو سالازار مانزانو، المؤلف الرئيسي للدراسة ومرشح الدكتوراه في قسم علم الفلك بجامعة ميشيغان.

الديوتيريوم هو نظير نادر للهيدروجين. وهو يختلف عن الهيدروجين العادي في أن كل ذرة تحتوي على نيوترون إضافي، وهو جسيم دون ذري غير مشحون. عندما يقترن بالأكسجين، فإنه يخلق الماء المخفف، ويسمى أيضًا الماء شبه الثقيل أو HDO. هذا الاختلاف يجعل الماء أثقل بمرتين تقريبًا من H₂O العادي.

يوفر اكتشاف هذا الجزيء في 3I/ATLAS أدلة مهمة حول مكان تشكل المذنب. ويحدث تخصيب الديوتيريوم عادة عندما يتشكل الماء في السحب الجزيئية الباردة في الفضاء بين النجوم، وغالبًا ما يحدث ذلك في نفس الوقت تقريبًا الذي تتشكل فيه الأنظمة الشمسية حول النجوم الأخرى. يشير التحليل إلى أن بيئة تكوين 3I/ATLAS كانت باردة بشكل لا يصدق، مع درجات حرارة أقل من 30 كلفن، أي ما يعادل -243.14 درجة مئوية.

El agua de 3I/ATLAS contiene hasta 40 veces más deuterio que la Tierra, revelando un origen en nubes cósmicas ultrafrías nunca vistas así ☄️😱https://t.co/AQ0cDA0np7

— ecoosfera (@ecoosfera) April 29, 2026

قد يكون عمر الكائن 11 مليار سنة

أشارت الأبحاث السابقة إلى أن عمر المذنب البينجمي قد يصل إلى 11 مليار سنة، وهو أقدم بكثير من نظامنا الشمسي أو الشمس، التي تشكلت قبل 4.5 مليار سنة. من المحتمل أن تكون المياه التي لا تزال محاصرة داخل المذنب قد تشكلت قبل وقت طويل من نجمه المضيف، ولكن 3I/ATLAS ولد لاحقًا من قرص كوكبي أولي من الغاز والغبار يدور حول النجم، وهو نفس القرص الذي تتشكل فيه الكواكب.

يعتقد الباحثون أن نظام 3I/ATLAS تشكل وقضى معظم وقته في المناطق الخارجية من القرص الكوكبي الأولي، مع الحفاظ على وفرة المياه المخففة. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تقليل كمية الديوتيريوم بسبب التفاعلات الكيميائية، لذلك كان الموقع المحيطي للمذنب ضروريًا للحفاظ على خصائصه الأصلية سليمة لمليارات السنين.

Leia Também

جهاز صيني ينشئ صورًا ثلاثية الأبعاد للموتى والحيوانات الأليفة باستخدام الذكاء الاصطناعي

تطلق Xiaomi POCO F8 Ultra بخصم على Shopee بأقل سعر

فيروس نادر على متن رحلة بحرية في المحيط الأطلسي يقتل ثلاثة ركاب في تفشي مؤكد

وتتفق النتائج الجديدة مع الملاحظات السابقة التي وجدت وفرة عالية من ثاني أكسيد الكربون داخل المذنب بين النجوم. يتوافق هذا المزيج من الميزات مع جسم تشكل على السطح الخارجي لقرص كوكبي أولي. يعمل كل جزيء تم اكتشافه مثل بصمة كونية، ويكشف عن الظروف الفيزيائية للنظام الكوكبي حيث ولد المذنب.

توفر الكبسولات الزمنية معلومات حول مجرة ​​درب التبانة المبكرة

الأجسام بين النجوم هي كبسولات زمنية تحمل المواد من البيئات التي تشكلت فيها أنظمة الكواكب الأخرى. أخيرًا، سمحت قياسات 3I/ATLAS للعلماء بفتح هذه الكبسولات ومراقبة الظروف الفيزيائية التي نشأت فيها هذه الأجسام. إن وجود الديوتيريوم يشبه بصمات الأصابع، مما يوضح ما ولد به المذنب، وكذلك ما كانت عليه مجرة ​​درب التبانة قبل أكثر من 10 مليارات سنة، عندما كانت أقل ثراء بالمعادن مما هي عليه الآن.

مع تقدم المجرة في العمر، تغيرت أنواع المذنبات التي تشكلتها بمرور الوقت، وهذا يعني أن أنواع الكواكب التي يمكن أن تشكلها قد تغيرت أيضًا. هذه المذنبات بين النجوم مثيرة للاهتمام ليس بالضرورة لما هي عليه أو لشكلها، ولكن لأنها تسمح لعلماء الفلك بالنظر إلى الماضي واكتشاف ما إذا كانت الكواكب في الأنظمة الأخرى تبدو مثل تلك الموجودة في وطننا.

التكنولوجيا والقيود المفروضة على الملاحظات

كان استخدام ALMA للملاحظات أمرًا أساسيًا لهذا الاكتشاف. ويمكن للتلسكوب الراديوي أن يشير إلى الشمس بزاوية أقرب من التلسكوبات التقليدية. تكتشف التلسكوبات الراديوية موجات الراديو منخفضة الطاقة بدلاً من الضوء المرئي أو الحرارة العالية الطاقة التي يمكن أن تدمر المكونات البصرية للتلسكوبات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

استخدم الفريق ALMA لدراسة المذنب بعد وقت قصير من اقترابه من مسافة 203 مليون كيلومتر من الشمس. كانت هذه المسافة قريبة بما يكفي ليتسامى جليد المذنب ويصبح غازًا قابلاً للاكتشاف بسبب حرارة الشمس، مما يخلق ظروفًا مثالية للقياسات:

• الكشف عن المياه المعالجة بالديوتيريوم بتركيزات غير مسبوقة
• المرة الأولى التي يتم فيها التعرف على هذا النظير في جسم بين النجوم
• تم إجراء القياسات في شهر نوفمبر، بعد أيام من وصول المذنب إلى الحضيض الشمسي
• الاستخدام الحصري للتلسكوبات الراديوية للحفاظ على سلامة البيانات
• تأكيد وفرة ثاني أكسيد الكربون المكتشفة مسبقًا

وتوقع الباحثون اكتشاف الماء العادي، لكن لم يتم العثور عليه في التجربة. هذا لا يعني أن 3I/ATLAS لم يكن لديه ماء عادي، بل أنه كان أقل من حساسية الملاحظات. ومع ذلك، فإن اكتشاف الماء المخفف بالديوتيريوم على الرغم من غياب الماء العادي أشار على الفور إلى أن 3I/ATLAS كان جسمًا غير عادي حقًا.

وجهات النظر المستقبلية للدراسات بين النجوم

من غير المرجح أن يتمكن علماء الفلك من تحديد النظام الكوكبي 3I/ATLAS الذي جاء منه. وسيستمر الجرم السماوي في الابتعاد عن النظام الشمسي دون ترك آثار تؤدي مباشرة إلى أصله. ومع ذلك، فإنه سيوفر رؤى قيمة حول كيفية تشكل وتطور أنظمة الكواكب الأخرى، مما يوفر نوافذ على مناطق بعيدة من الكون.

أصدر مرصد Vera C. Rubin، الموجود في تشيلي، صوره الأولى في يونيو، ومن المتوقع أن يكتشف الأجسام بين النجوم بشكل متكرر. ستسمح هذه الإمكانية لسالازار مانزانو وزملائه بتحديد ما إذا كان 3I/ATLAS مذنبًا متطرفًا بسبب وفرة الماء المخفف بالديوتيريوم، أو ما إذا كانت المذنبات المماثلة الأخرى تحتوي على إثراء مماثل. يتطور المجتمع العلمي بسرعة حيث يتعلم طرح أسئلة جديدة وفهم الإجابات المربكة حول هؤلاء الزوار الكونيين النادرين.