Межзвездная комета 3I/ATLAS происходит из планетной системы с отличными от нашей химическими и тепловыми характеристиками. Астрономы использовали комплекс радиотелескопов ALMA, расположенный в пустыне Атакама, для анализа состава небесного тела во время его прохождения. Научная группа выявила наличие внутри объекта дейтерированной воды. Это первый случай, когда исследователи обнаружили изотоп у гостя из-за пределов нашей звездной системы.
Открытие дает конкретные данные об условиях формирования первичной кометы. Первоначально объект был замечен в июле прошлого года и на высокой скорости пересек нашу космическую окрестность. В декабре небесное тело начало свой путь выхода в глубокий космос. Изучение этих химических свойств помогает понять процессы создания планет в других регионах Млечного Пути.
Беспрецедентное обнаружение изотопов радиотелескопом в Чили
Основные наблюдения проводились в ноябре, когда объект максимально приблизился к Солнцу. Небесное тело прошло примерно в 203 миллионах километров от центральной звезды. Солнечное тепло вызвало сублимацию льда, присутствующего в структуре кометы. Этот процесс превратил твердый материал в газ, что позволило приборам улавливать сигналы на чилийской земле. ALMA обладает техническими возможностями для записи низкоэнергетических радиоволн.
Технология радиотелескопов имеет преимущества перед традиционным оптическим оборудованием при наблюдении тел, близких к Солнцу. Датчики способны проходить сквозь плотные облака газа и пыли, не повреждаясь при сильном нагреве. Луис Эдуардо Салазар Мансано, исследователь из Мичиганского университета, возглавил исследование, в ходе которого количественно определялся дейтерий. Обычная вода имеет два простых атома водорода и один атом кислорода. Дейтерированный вариант содержит дополнительный нейтрон, что делает его тяжелее.
Экстремальные условия и старше Солнца
Данные, полученные в Чили, показали, что концентрация дейтерия значительно превышает известные стандарты. Количество изотопа в воде 3I/ATLAS превышает количество, зафиксированное в земных океанах, в 40 раз. Это число также в 30 раз превышает среднее число комет, образовавшихся в нашем районе. Эта химическая разница указывает на то, что объект возник в среде с чрезвычайно низкими температурами.
Обогащение дейтерием происходит при образовании воды в молекулярных облаках в межзвездном пространстве. По оценкам ученых, в исходной среде кометы была зарегистрирована температура ниже 30 Кельвинов. Это значение эквивалентно примерно -243 градусам Цельсия. 4,5 миллиарда лет назад первобытный климат нашей звездной системы был значительно теплее. Предыдущие исследования подсчитали, что возраст космического гостя может достигать 11 миллиардов лет.
- Комета сформировалась в отдельной планетной системе.
- В структуре содержится высокая концентрация полутяжелой воды.
- В исходной среде зафиксирована температура ниже -243 градусов по Цельсию.
- Возраст небесного тела достигает отметки в 11 миллиардов лет.
- Объект родился на внешних краях протопланетного диска.
Вода, сохранившаяся внутри космической скалы, сформировалась еще до появления звезды-хозяина. Небесное тело консолидировалось из вращающегося диска газа и пыли. Химические реакции, разрушающие дейтерий, происходят в более теплых регионах. Команда пришла к выводу, что большую часть своего существования объект провел в периферийных зонах этого диска. Расстояние от звездного тепла гарантировало сохранение изотопа.
Химический состав указывает на образование отдаленного диска
Высокий уровень дейтерия совпадает с предыдущими измерениями, которые показали большой объем углекислого газа в комете. Сочетание этих двух химических характеристик подтверждает гипотезу образования в отдаленном и изолированном районе. Внешние части протопланетных дисков поддерживают экстремальный холод, необходимый для конденсации летучих веществ в космосе. Быстрое замораживание предотвращает распад тяжелых изотопов, которые теряются при более высоких температурах. Сохранение этих элементов дает ученым карту распределения материи в древней галактике.
Приборы обсерватории искали признаки обычной воды во время прохождения объекта через нашу систему. Датчики не зафиксировали присутствие H2O в значительных объемах в выделившемся газовом облаке. Исследователь Манзано объясняет, что вещество может существовать в скалистой структуре, но на уровнях ниже предела обнаружения оборудования, используемого в миссии. Уникальная идентификация дейтерированной воды подтвердила перед астрономическим сообществом нетипичную природу небесного тела. Материал функционирует как прямая запись ледниковых условий его рождения и его траектории через вакуум.
Новые технологии расширяют поиск небесных тел
Анализ внегалактических фрагментов дает информацию о недоступных регионах Млечного Пути. Межзвездные объекты переносят нетронутую материю из тех мест, где миллиарды лет назад сформировались другие планеты. Теодор Карета, астроном из Университета Вилланова, сравнивает присутствие дейтерия с неизменным химическим отпечатком. Маркер показывает состояние нашей галактики в то время, когда концентрация тяжелых металлов была значительно ниже. Галактическая эволюция меняет тип материала, доступного для создания новых звездных систем.
Технологический прогресс наземных обсерваторий должен увеличить уровень обнаружения новых космических посетителей в ближайшие годы. Обсерватория Веры К. Рубин, также расположенная на территории Чили, в июне начала делать снимки с помощью современного оборудования. Новая структура позволит ученым увидеть, представляет ли состав 3I/ATLAS общую закономерность или редкое исключение. Картирование нескольких небесных тел поможет проследить подробную историю планетарной эволюции в известной Вселенной. Пересечение данных определит структурное сходство между далекими мирами и формированием Земли.