على الرغم من أنه بالفعل في طريق خروجه النهائي من النظام الشمسي، إلا أن المذنب البينجمي 3I/ATLAS يواصل إثارة المفاجآت لعلماء الفلك. وتشير دراسة نشرت في مجلة The Astrophysical Journal Letters إلى إطلاق غاز الميثان من الجسم، وهو ما يمثل أول اكتشاف لهذا الغاز لدى زائر من منطقة أخرى من درب التبانة.
ويكتسب هذا الاكتشاف أهمية أكبر لأن نسبة الميثان إلى الماء تتجاوز ما لوحظ في المذنبات الناشئة في النظام الشمسي. ويعزز هذا الاكتشاف الفرضية القائلة بأن 3I/ATLAS نشأ في بيئة مختلفة تمامًا عن تلك المسؤولة عن تكوين الأجرام السماوية المحيطة بالشمس.
تمت عمليات الرصد في الفترة ما بين 15 و16 ديسمبر 2025، باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) التابع لناسا، باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI). في ذلك الوقت، كان 3I/ATLAS على بعد حوالي 330 مليون كيلومتر من الشمس، بعد أن وصل إلى أقرب نقطة له قبل شهرين تقريبًا.
وواجه جزء من حملة المراقبة صعوبات فنية واضطر إلى التكرار في 27 ديسمبر/كانون الأول. وفي هذه الدورة الجديدة، كان المذنب بالفعل على بعد حوالي 380 مليون كيلومتر من الشمس. وانتهت النكسة بالفائدة على الباحثين، من خلال السماح بمقارنة نشاط الجسم في مراحل مختلفة من مروره.
أدى الاقتراب من الشمس إلى ارتفاع درجة حرارة سطح 3I/ATLAS
عند وصوله إلى الحضيض الشمسي، وهو أقرب نقطة إلى الشمس في مساره، تعرض المذنب لتسخين شديد على السطح. وزادت هذه العملية من إطلاق الغازات والجزيئات المجمدة المخزنة في قلبها.
خلال القياسات الأولية، سجل جيمس ويب كميات كبيرة من بخار الماء المتسرب من الغيبوبة، وهي سحابة الغاز والغبار المحيطة بالنواة. وتحدث هذه الظاهرة عندما يسخن الجليد ويتحول مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية.
وبعد أيام، كما ورد في بيان، لاحظ العلماء تغيرا كبيرا. وانخفض إنتاج بخار الماء بشكل حاد، مما يشير إلى ضعف تأثير التسخين الشمسي. وكان المذنب قد عبر بالفعل خط الثلج، وهي المنطقة التي تسمح درجات الحرارة فيها ببقاء الماء متجمدا.
وبينما انحسر انبعاث الماء، استمر إطلاق غازات أخرى. ووفقا للباحثين، فإن المركبات مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان تتسامى عند درجات حرارة منخفضة وتظل نشطة حتى عندما يتحرك الجسم بعيدا عن الشمس.
وبالإضافة إلى الميثان، اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي ثاني أكسيد الكربون وبخار النيكل. وأكدت البيانات الملاحظات السابقة التي أشارت بالفعل إلى وجود حجم غير عادي من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالمياه في المذنب.
لكن الخبر المهم كان تحديد هوية الميثان. وعلى الرغم من شيوعه في الكون، إلا أنه لم يتم تسجيل الغاز مطلقًا في الجسمين النجميين السابقين اللذين عبرا النظام الشمسي – الكويكب 1I/’Oumuamua، الذي شوهد في عام 2017، والمذنب 2I/Borisov، الذي تم اكتشافه في عام 2019.
الجانب الذي لفت انتباه العلماء أكثر هو أن الميثان لا يظهر إلا بعد مروره عبر أقرب نقطة إلى الشمس. ويشير التفسير الرئيسي إلى أن الغاز ظل مختبئا في الطبقات العميقة من النواة. واستغرقت الحرارة الناتجة عن الاقتراب وقتًا طويلاً لاختراق المناطق الداخلية، مما أدى إلى تسخين هذه المناطق وإطلاق غاز الميثان في وقت لاحق فقط.
ويقدر الباحثون أن الطبقات السطحية للمذنب فقدت الكثير من غاز الميثان منذ مليارات السنين. قبل أن يتم قذفه إلى الفضاء بين النجوم، كان الجسم قد خضع للتسخين في نظامه الأصلي، مما أدى إلى إزالة الرواسب الخارجية لهذا الغاز.
يحتوي المذنب على غاز الميثان أكثر بـ 40 مرة من الكربون
ولاحظ العلماء أيضًا أنه مع زيادة انبعاثات غاز الميثان، زادت انبعاثات أول أكسيد الكربون بنفس النسبة. وفي ديسمبر/كانون الأول، أطلق المذنب كمية من أول أكسيد الكربون تزيد بنحو 40 مرة عن ثاني أكسيد الكربون.
وكشفت التحاليل أن كلاً من الميثان وثاني أكسيد الكربون يظهران بنسب عالية في الماء. على الرغم من أنه غير عادي وفقًا لمعايير النظام الشمسي، فقد يكون هذا نموذجيًا للمنطقة التي تشكل فيها 3I/ATLAS.
يقدر عمر الزائر بين النجوم بحوالي 12 مليار سنة. وإذا تم تأكيد هذا التقدير، فهو أقدم بكثير من النظام الشمسي، بعمر 4.6 مليار سنة، ويخزن بيانات حول مرحلة بعيدة في تاريخ المجرة.
تجذب الأجسام بين النجوم اهتمام العلم لأنها تعمل بمثابة كبسولات زمنية من أنظمة الكواكب البعيدة. إنها تسمح لعلماء الفلك بفحص البيئات التي يستحيل دراستها بوسائل أخرى.
تؤكد النسب غير النمطية للميثان وثاني أكسيد الكربون والماء المكتشفة في 3I/ATLAS أنها ولدت في ظروف مختلفة عن تلك التي ولدت مذنبات النظام الشمسي. تساهم هذه الاختلافات في فهم تنوع أنظمة الكواكب في درب التبانة.