Ένας κομήτης που προέρχεται από πέρα από το ηλιακό σύστημα παρέχει στους αστρονόμους σπάνια στοιχεία για εξαιρετικά ψυχρά εξωγήινα περιβάλλοντα. Το Detectado πριν από λιγότερο από ένα χρόνο, ο διαστρικός επισκέπτης 3I/ATLAS περιέχει εξαιρετικά υψηλά επίπεδα βαρέος νερού, αποκαλύπτοντας συνθήκες σχηματισμού πολύ διαφορετικές από εκείνες που διαμόρφωσαν τους πλανήτες και τους κομήτες κοντά στο Sol.
Η ανακάλυψη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Astronomy, το αποτέλεσμα έρευνας με επικεφαλής τον Universidade του Michigan. Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει ότι η αναλογία του δευτερίου στον κομήτη είναι περίπου 30 φορές μεγαλύτερη από αυτή που μετράται στους κομήτες του ηλιακού συστήματος και περίπου 40 φορές μεγαλύτερη από την αναλογία που βρίσκεται στους ωκεανούς της Γης.
Το Heavy Água αποκαλύπτει τα μυστικά του Διαγαλαξιακού Διαστήματος
Τα μόρια του νερού αποτελούνται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου. Το συνηθισμένο νερό περιέχει απλό υδρογόνο, που αποτελείται από ένα μόνο πρωτόνιο. Contudo, ορισμένες μορφές νερού ενσωματώνουν δευτέριο, ένα βαρύτερο ισότοπο που περιλαμβάνει πρωτόνιο και νετρόνιο ταυτόχρονα.
Ο Comet 3I/ATLAS έχει εξαιρετικά υψηλή ποσότητα αυτού του δευτεριωμένου νερού. Παρόλο που υπάρχουν μικρές ποσότητες Embora στο Terra και σε κομήτες στο ίδιο το ηλιακό σύστημα, τα επίπεδα που εντοπίστηκαν σε αυτόν τον διαστρικό επισκέπτη ήταν δραματικά υψηλότερα από οποιοδήποτε προηγούμενο ρεκόρ.
«Η ποσότητα δευτερίου σε σχέση με το συνηθισμένο υδρογόνο στο νερό είναι μεγαλύτερη από οτιδήποτε έχουμε δει στο παρελθόν σε άλλα πλανητικά συστήματα και πλανητικούς κομήτες», δήλωσε ο Luis Salazar Manzano, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και ο υποψήφιος διδάκτορας Departamento του Astronomia του Universidade του Michigan.
Οι ερευνητές χρησιμοποιούν τα επίπεδα δευτερίου ως χημικό δακτυλικό αποτύπωμα που αποκαλύπτει τις συνθήκες που υπήρχαν όταν σχηματίστηκαν τα ουράνια αντικείμενα. Comparando αυτές οι αναλογίες με αυτές που βρέθηκαν πιο κοντά στο Terra, είναι δυνατό να συμπεράνουμε ποιος τύπος περιβάλλοντος παρήγαγε τον κομήτη.
Origem σε εξαιρετικά ψυχρή περιοχή του γαλαξία
Η ανάλυση της ομάδας δείχνει ότι ο κομήτης 3I/ATLAS γεννήθηκε πιθανότατα σε μια πολύ ψυχρότερη περιοχή, με σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα ακτινοβολίας από το περιβάλλον που δημιούργησε τους πλανήτες και τους κομήτες του ηλιακού συστήματος.
«Αυτό αποδεικνύει ότι οι συνθήκες που οδήγησαν στη δημιουργία του ηλιακού μας συστήματος δεν είναι ίδιες σε όλο το διάστημα», εξήγησε ο Teresa Paneque-Carreño, συνεπικεφαλής της μελέτης και επίκουρος καθηγητής αστρονομίας στο ίδρυμα. «Μπορεί να φαίνεται προφανές, αλλά είναι κάτι που πρέπει να αποδειχθεί επιστημονικά».
Η ανακάλυψη είναι ιδιαίτερα σημαντική επειδή δείχνει πώς τα πλανητικά συστήματα εξελίσσονται με διαφορετικούς τρόπους σε διαφορετικές περιοχές του γαλαξία. Το δευτέριο λειτουργεί ως μόνιμος χημικός δείκτης των αρχικών συνθηκών σχηματισμού αυτών των κοσμικών αντικειμένων, επιτρέποντας στους αστρονόμους να ανακατασκευάσουν περιβάλλοντα που υπήρχαν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Το προηγμένο Observatórios επέτρεψε την άνευ προηγουμένου ανάλυση
Η έρευνα ήταν δυνατή μόνο επειδή οι αστρονόμοι εντόπισαν το 3I/ATLAS αρκετά νωρίς για να επιτρέψουν λεπτομερείς επακόλουθες παρατηρήσεις. Ο Salazar Manzano και οι συνεργάτες του απέκτησαν χρόνο παρατήρησης στο Observatório MDM, που βρίσκεται στο Arizona, όπου εντόπισαν μερικά από τα πρώτα σημάδια εκπομπών αερίων από τον κομήτη.
Στη συνέχεια, ο ερευνητής συνεργάστηκε με τον Paneque-Carreño, ο οποίος έφερε τεχνογνωσία στη χρήση του Atacama Large Millimeter/υποχιλιοστών Array (ALMA), εγκατεστημένο στο Chile. Τα όργανα της ALMA είναι αρκετά ευαίσθητα ώστε να διακρίνουν το δευτεριωμένο νερό από το κανονικό νερό, επιτρέποντας στην ομάδα να μετρήσει με ακρίβεια την αναλογία μεταξύ των δύο μορφών.
Το Esta ήταν η πρώτη φορά που οι επιστήμονες μπόρεσαν να πραγματοποιήσουν ανάλυση αυτού του τύπου σε ένα διαστρικό αντικείμενο:
- Το αρχικό Detecção του κομήτη 3I/ATLAS πριν από λιγότερο από ένα χρόνο
- Observações σε Observatório Arizona MDM για ανάλυση εκπομπών αερίων
- ALMA Utilização σε Chile για μέτρηση της αναλογίας δευτερίου
- Publicação των αποτελεσμάτων στο περιοδικό Nature Astronomy
- Confirmação ότι η αναλογία είναι 30 φορές μεγαλύτερη από αυτή των ηλιακών κομητών
«Το να βρίσκεσαι στο Universidade της Michigan και να έχεις πρόσβαση σε αυτές τις εγκαταστάσεις ήταν θεμελιώδες για να καταστεί δυνατή αυτή η εργασία», τόνισε ο Salazar Manzano. «Ήμασταν μέρος μιας πολύ ταλαντούχας ομάδας σε πολλούς τομείς, όλοι συμπληρώναμε ο ένας τον άλλον και αυτό μας επέτρεψε να αναλύσουμε και να ερμηνεύσουμε αυτά τα πολύπλοκα σύνολα δεδομένων».
Perspectivas Futures for Interstellar Exploration
Η μελέτη δείχνει ότι οι αστρονόμοι μπορεί σύντομα να είναι σε θέση να αναλύσουν χημικά πρόσθετα διαστρικά αντικείμενα για να κατανοήσουν καλύτερα πώς σχηματίζονται πλανητικά συστήματα σε όλο τον γαλαξία. Até Προς το παρόν, οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει μόνο τρία επιβεβαιωμένα διαστρικά αντικείμενα που έχουν εισέλθει στο ηλιακό σύστημα, αλλά οι ερευνητές αναμένουν ότι ο αριθμός αυτός θα αυξηθεί καθώς πιο προηγμένα παρατηρητήρια αρχίζουν να σαρώνουν τους ουρανούς.
Η διατήρηση του σκοτεινού νυχτερινού ουρανού είναι απαραίτητη για τον εντοπισμό αυτών των λιποθυμικών επισκεπτών. «Πρέπει να φροντίζουμε τους νυχτερινούς ουρανούς μας, διατηρώντας τον καθαρό και σκοτεινό, ώστε να μπορούμε να ανιχνεύσουμε αυτά τα μικροσκοπικά αντικείμενα», τόνισε ο Paneque-Carreño.
Το έργο έλαβε υποστήριξη από τη NASA, Fundação Nacional του Ciência των ΗΠΑ, Agência Nacional του Pesquisa και Desenvolvimento του Chile, Michigan Society του Fellows και Fundação Heising-Sim. Η ALMA λειτουργεί μέσω μιας συνεργασίας που περιλαμβάνει Observatório Europeu της Sul, NSF και Institutos Nacionais της Ciências Naturais της Japão, σε συνεργασία με την República της Chile.