Nasa на Telescópio Espacial James Webb регистрира наличието на метан в междузвездната комета 3I/ATLAS. Наблюдението представлява първото директно откриване на този специфичен газ върху небесно тяло, произхождащо извън нашата слънчева система. Оборудването улови химически сигнатури през месец декември миналата година. Обектът вече беше на път да се отдалечи от Sol, след като достигна най-близката точка в своята орбита.
Данните са събрани от инструмента MIRI, който е специализиран в улавянето на светлина в средния инфрачервен спектър. Късното идентифициране на съединението изненада астрономите, участващи в анализа. Метанът има висока летливост и има тенденция да сублимира бързо, когато е изложен на топлина. Откритието предоставя нови доказателства за вътрешния състав на телата, образувани в други звездни системи, и помага да се картографира разпределението на химичните елементи в галактиката.
Solar Calor разкрива дълбоки слоеве от ледено ядро
Откриването на метан е станало в два различни прозореца за наблюдение. Първоначално учените са наблюдавали кометата 3I/ATLAS между 15 и 16 декември. Вторият кръг от измервания се проведе на 27 декември. Небесното тяло беше на 329 милиона километра от Sol в първия етап. Разстоянието се увеличи до 379 милиона километра при следващото измерване.
Появата на газ само на този етап от траекторията показва сложна вътрешна структура. Метанът сублимира изключително лесно при всяко повишаване на температурата. Липсата на съединението от предишни наблюдения предполага, че материалът е бил защитен под дебели слоеве лед и прах. Интензивната топлина, генерирана по време на перихелия, разтопи външната повърхност на ядрото. Отстраняването на тази кора изложи на космическата среда дълбоки запаси от летлив газ.
Топлинната динамика на кометите включва директна трансформация на лед в газ. Процесът създава кома, светещ облак, който заобикаля скалистото ядро. 3I/ATLAS поддържаше значителна активност дори след началото на пътуването си обратно в междузвездното пространство. Енергията, натрупана по време на максимално приближаване, продължи да подхранва освобождаването на вътрешни съединения в продължение на няколко седмици. Топлинната инерция на ядрото позволява на подземния лед да продължи да кипи дори в по-студени райони.
Diferenças химикали по отношение на телата в Слънчевата система
Пропорцията на елементите, намерени в 3I/ATLAS, се различава от стандарта, известен в астрономията. Обемът на освободения метан по отношение на количеството водна пара привлече вниманието на изследователския екип. Кометите Poucos, произхождащи от Nuvem на Oort или Cinturão на Kuiper, имат подобен химичен подпис. Междузвездният посетител демонстрира необичайно богатство на летливи въглеродни съединения.
Въглеродният диоксид също доминира в емисиите на обекта. Скоростта на отделяне на CO2 далеч надвишава производството на вода. Земните Observatórios вече са забелязали тази аномалия в предварителните анализи. Космическият телескоп потвърди високата концентрация на въглероден диоксид с безпрецедентна точност.
- Химическият състав отразява среда за формиране на звезди, различна от нашата.
- Въглеродният диоксид остава концентриран в областите, които са най-близо до ядрото.
- Водната пара се разширява в много по-широк регион на кома.
- Метанът придружава CO2 и е ограничен до централната част на обекта.
Пространственото разпределение на газовете следва физическите принципи на разширение във вакуум. Картографирането показва как се държат различните молекули, докато напускат леденото ядро. Водата, тъй като е по-малко летлива, образува дифузен и обширен облак. Въглеродните съединения образуват плътен, компактен ореол около центъра на масата.
Instrumento MIRI картографира пространственото разпределение на съединенията
Интегрираният с MIRI Espectrômetro на Média Resolução беше инструмент за откритието. Оборудването разделя инфрачервената светлина на различни дължини на вълната. Технологията позволява да се идентифицира точната сигнатура на всеки химичен елемент, присъстващ в газовия облак. Инструментът измерва едновременно няколко съединения около ядрото на кометата.
Cada светлинна точка, заснета в небето, генерира пълен спектър от данни. Възможностите за наблюдение на James Webb надминават тези на всеки предишен наземен или орбитален телескоп. Учените идентифицираха резки спектрални линии, съответстващи на метан, въглероден диоксид и вода. Апаратурата открива и следи от никел в състава на комата.
Подробните резултати от спектрографския анализ са били подложени на партньорска проверка. Изследването е официално публикувано в научното списание The Astrophysical Journal Letters. Документът описва подробно методологията, използвана за отделяне на химически сигнатури от космически фонов шум. Точността на данните поставя нов стандарт за изследване на далечни небесни тела. Космическата обсерватория, управлявана от Nasa, демонстрира способността си да анализира бързо движещи се цели.
Просветът на Trajetória намалява активността на парене
Общата активност на 3I/ATLAS регистрира рязък спад между двете декемврийски измервания. Общото производство на газ намаля, когато обектът се отдалечи от източника на слънчева топлина. Водните пари показаха най-драстичното намаление сред всички наблюдавани елементи. Физическото поведение следва термодинамичните модели, установени за кометите.
Спадът на температурата на повърхността пряко влияе върху скоростта на сублимация. Метанът и въглеродният диоксид, тъй като са по-летливи, поддържат стабилни относителни пропорции през периода. Водата спря да се отделя бързо поради по-голямата си устойчивост на замръзване във вакуум. Небесното тяло продължи да излъчва материал, но със значително по-бавна скорост от тази, регистрирана в перихелия.
3I/ATLAS представлява третото потвърдено посещение на междузвезден обект в нашата система. Предишни преминавания на подобни тела са предоставили много по-малък обем химически данни. Космическият телескоп постави началото на нова способност за наблюдение на тези редки събития. Кометата следва хиперболичната си траектория към дълбокия космос и няма да се върне в слънчевия квартал. Материалът, изхвърлен по време на прелитането, осигурява физически запис на условията, съществуващи в неговата родна звездна система. Astrônomos ще използва тази база данни, за да сравни бъдещи откривания на междузвездни посетители.
