Новий аналіз показує, що міжзоряна комета 3I/Atlas може бути вражаюче старою і датуватися приблизно 10-12 мільярдами років. Його унікальний склад відрізняється від будь-якого іншого матеріалу, який досі спостерігався в Сонячній системі, як детально описано в дослідженні, опублікованому в журналі Nature.
Це небесне тіло, ймовірно, є найстарішим об’єктом, коли-небудь зареєстрованим під час транзиту через нашу зоряну систему, – пояснив Мартін Кордінер, планетолог і астрохімік з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA, розташованого в Грінбелті, штат Меріленд, США. Кордінер є одним із провідних дослідників, які беруть участь у цьому недавньому дослідженні.
Відкриття незвичайного хімічного складу 3I/Atlas
Дослідження показують, що комета 3I/Atlas виникла в різко холоднішому середовищі з температурою близько -243 градусів Цельсія. Цей сценарій суттєво відрізняється від умов, що панували під час формування Землі та інших тіл у нашій Сонячній системі, яке відбулося приблизно 4,5 мільярда років тому.
З орієнтовним діаметром 2,6 кілометра цей астрономічний об’єкт подолав величезні відстані після того, як був викинутий зі своєї первісної планетарної системи механізмами, які все ще досліджуються.
«Ми ніколи раніше не спостерігали небесне тіло з характеристиками 3I/Atlas», — сказав Кордінер, підкреслюючи унікальність відкриття.
Щоб дослідити її властивості, дослідники використали космічний телескоп Джеймса Вебба, вимірявши пропорції ізотопів – різновидів хімічних елементів, таких як водень і вуглець – присутніх у кометі.
Пропорції ізотопів водню служили індикаторами температури і рівня радіації в первісному середовищі, де утворився 3I/Atlas. Ізотопи вуглецю дали цінну інформацію про склад міжзоряної газової хмари, яка, у свою чергу, породила комету та її планетарну систему.
Примітно, що вода комети мала концентрацію дейтерію — ізотопу водню — приблизно в 30 разів вища, ніж у комет, що обертаються навколо нашої Сонячної системи. Пропорції його ізотопів вуглецю, у свою чергу, суттєво відрізнялися від тих, що були виявлені як в об’єктах нашої системи, так і в міжзоряних хмарах і найближчих протопланетних дисках. Ця унікальна композиція робить його справжньою «капсулою часу», пропонуючи підказки про стан Всесвіту на його початку та про формування планет у середовищах, що кардинально відрізняються від нашого.
Кордінер припустив, що 3I/Atlas, швидше за все, є залишком процесу формування планети, який відбувся навколо іншої далекої зірки.
«Інформація, отримана з телескопа Джеймса Вебба, вказує на те, що початкове середовище планетарної системи 3I/Atlas сильно відрізнялося від нашої Сонячної системи», — пояснив Кордінер. Він додав, що це місце, «імовірно, було холоднішим, з меншим вмістом металів і піддалося більш інтенсивному випромінюванню від ультрафіолетових і космічних променів».
Комета 3I/Atlas виділяється своїм багатством органічних молекул, які включають такі важливі елементи, як вуглець, водень, азот, кисень і сірка. За словами Кордінера, ця особливість «демонструє, що, навіть з походженням у холодному та віддаленому місці, летючі компоненти, вирішальні для розвитку життя, як ми його знаємо, були у великій кількості у цьому віддаленому планетарному диску в процесі формування».
Хронологія утворення комети 3I/Atlas
Аналіз складу вуглецю в 3I/Atlas показує, що його утворення відбулося приблизно 12 мільярдів років тому, у період великої активності зореутворення в його рідній галактиці. Якщо подати це в контекст, Всесвіт почався з Великого вибуху близько 13,8 мільярдів років тому.
Хоча дослідники вважають, що комета могла сформуватися в Чумацькому Шляху, її похилий вік не виключає можливості походження в іншій галактиці.
«Раніше я вважав, що відстані між галактиками надмірно великі, але насправді високошвидкісний міжзоряний об’єкт може досягти нашої системи лише за мільярд років із сусідніх галактик, таких як Магелланові хмари», — прокоментував Кордінер.
Комета 3I/Atlas могла бути вигнана зі своєї початкової зоряної системи через інтенсивну гравітаційну взаємодію з планетами, хоча гіпотеза про зіткнення також оцінюється як можливий механізм.
Раніше було ідентифіковано два інших міжзоряних об’єкта, що проходять через нашу Сонячну систему: комету 1I/’Oumuamua, яку бачили в 2017 році, і 2I/Borisov, відкриту в 2019 році.
Зараз 3I/Atlas прямує до орбіти Сатурна. Передбачається, що він перевершить орбіту Плутона в 2029 році, а приблизно в 2035 році він перетне зовнішню межу Сонячної системи, продовжуючи свою подорож.
Незважаючи на поширення теорій змови, які пов’язують 3I/Atlas з можливими інопланетними кораблями, вчені залишаються впевненими, що це природний об’єкт.
«Хоч наукове співтовариство залишається сприйнятливим до нових уявлень, ми дуже обережно оцінюємо докази всіх гіпотез», — сказав Кордінер. Він завершив, заявивши, що «в цьому конкретному випадку докази були однозначними з самого початку, вказуючи на спостереження об’єкта з характеристиками, подібними до комети, і ця інтерпретація була послідовно підтверджена подальшими спостереженнями».