Ученые, исследующие комету 3I/ATLAS, пришли к выводу, что этот путешественник в дальний космос удивительно стар: он сформировался между 10 и 12 миллиардами лет назад в первичной планетной системе, а его состав не похож ни на один материал, обнаруженный в нашей Солнечной системе.
Эта оценка химической структуры 3I/ATLAS, которая является лишь третьим межзвездным объектом, когда-либо зарегистрированным в нашем космическом окружении, дала ценную информацию о физических и химических условиях планетной системы, в которой он появился.
По словам Мартина Кординера, планетолога и астрохимика из Центра космических полетов Годдарда НАСА и ведущего автора исследования, опубликованного в журнале Nature, комета диаметром примерно 2,6 километра, вероятно, является самым старым известным объектом, пересекавшим Солнечную систему.
Тренировочная среда стала значительно прохладнее
Исследователи отметили, что 3I/ATLAS, судя по всему, родился в гораздо более холодной среде – около -243 градусов по Цельсию – чем та, которая дала начало Земле и другим небесным телам в нашей системе, примерно 4,5 миллиарда лет назад. Объект преодолел бы огромное расстояние, поскольку неизвестным образом был выброшен из своей родной планетной системы.
«Мы никогда раньше не наблюдали такой объект, как 3I/ATLAS», — сказал Кординер.
Эксперты определили пропорции изотопов, которые представляют собой вариации химических элементов, таких как водород и углерод, присутствующих в 3I/ATLAS, с помощью современного космического телескопа Джеймса Уэбба.
Характеристики его изотопов водорода указывают на температуру и радиацию среды формирования 3I/ATLAS. Пропорции изотопов углерода позволили получить подробную информацию о составе межзвездного газового облака, давшего начало как комете, так и ее планетной системе.
В воде кометы была обнаружена концентрация дейтерия, изотопа водорода, примерно в 30 раз выше, чем в других кометах нашей Солнечной системы. Их соотношение изотопов углерода также отличалось от тех, которые наблюдаются в объектах Солнечной системы, а также в межзвездных облаках и дисках, образующих планеты, вокруг близлежащих новорожденных звезд.
Кординер предположил, что 3I/ATLAS, возможно, является остатком процесса формирования планет вокруг звезды, отличной от нашей.
«Наши исследования с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба показывают, что планетообразующая среда домашней системы 3I/ATLAS заметно отличалась от нашей. Вероятно, она была более холодной и менее богатой металлами, а также более интенсивно подвергалась ультрафиолетовому и космическому излучению», — объяснил Кординер.
Открытие органических молекул вызывает вопросы
Несмотря на экстремальные условия своего происхождения, 3I/ATLAS богат органическими молекулами, в том числе содержащими углерод, водород, азот, кислород и серу. По словам Кординера, это «демонстрирует, что, даже несмотря на холодное и отдаленное происхождение, летучие элементы, необходимые для жизни, какой мы ее знаем, были в изобилии в этом далеком планетообразующем диске».
Анализ углеродного состава показал, что 3I/ATLAS образовалась примерно 12 миллиардов лет назад, в эпоху интенсивного звездообразования в своем регионе. Учитывая, что Вселенная возникла в результате Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад, комета возникла в период, когда возраст космоса составлял лишь примерно 13% от его нынешнего возраста, что дает редкую возможность заглянуть в первобытные состояния.
Ученые склоняются к тому, что 3I/ATLAS зародилась в Млечном Пути, однако, учитывая ее преклонный возраст, нельзя полностью исключать возможность ее образования в другой галактике.
«Я предсказал, что межгалактические расстояния слишком велики, но на самом деле быстродвижущемуся межзвездному объекту может потребоваться всего миллиард лет, чтобы добраться сюда от наших ближайших галактических соседей, Магеллановых Облаков», — прокомментировал Кординер.
Выброс 3I/ATLAS из исходной планетной системы мог произойти из-за гравитационного взаимодействия с другими планетами, хотя гипотезой также считается и какое-то столкновение.
До 3I/ATLAS наблюдались только два других межзвездных объекта, пересекающих Солнечную систему: комета 1I/’Оумуамуа, обнаруженная в 2017 году, и 2I/Борисова, открытая в 2019 году.
В настоящее время 3I/ATLAS приближается к орбите Сатурна и, по прогнозам, в 2029 году превзойдет орбиту карликовой планеты Плутона, покинув внешнюю границу Солнечной системы примерно в 2035 году.
Исследователи по-прежнему убеждены, что 3I/ATLAS является естественным объектом, несмотря на некоторые предположения, выдвинутые в прошлом году третьими сторонами, которые предполагают, что это был инопланетный космический корабль.
«Хотя хорошие ученые всегда открыты для обновления своих знаний, мы очень осторожны в оценке доказательств каждой гипотезы», — сказал Кординер. «В этом случае с самого начала было ясно, что мы наблюдаем объект, похожий на комету, и эта интерпретация была подтверждена последующими наблюдениями с течением времени».