新しい分析により、星間彗星 3I/アトラスは非常に古く、約 100 ～ 120 億年前に遡る可能性があることが示唆されています。 Nature 誌に掲載された研究で詳述されているように、そのユニークな組成は、太陽系でこれまでに観察された他の物質とは異なります。
米国メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターの惑星科学者で天体化学者のマーティン・コーディナー氏は、この天体はおそらく恒星系を通過する様子が記録された最古の天体であると説明した。 Cordiner 氏は、この最近の研究に関与した主任研究者の 1 人です。
3I/Atlas の異常な化学組成に関する発見
研究によると、彗星 3I/アトラスは、摂氏約 -243 度の、非常に寒い環境で誕生したことが示されています。このシナリオは、約 45 億年前に起こった、地球や太陽系の他の天体の形成時に広まった状況とは大きく異なります。
推定直径 2.6 キロメートルのこの天体は、まだ調査中のメカニズムによって元の惑星系から放出された後、膨大な距離を移動しました。
「これまで、3I/アトラスの特徴を持つ天体を観測したことはありませんでした」とコーディナー氏は述べ、この発見の独自性を強調した。
その特性を調査するために、研究者らはジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用し、彗星に存在する同位体（水素や炭素などの化学元素の変化）の割合を測定した。
水素同位体の割合は、3I/アトラスが形成された原始環境の温度と放射線レベルの指標として機能しました。炭素同位体は、星間ガス雲の組成に関する貴重な洞察を提供し、それが彗星とその主惑星系の起源となった。
注目すべきことに、この彗星の水には、太陽系を周回する彗星に含まれる濃度よりも約30倍高い重水素（水素の同位体）の濃度が含まれていた。次に、その炭素同位体の割合は、私たちの系の物体、星間雲、および近くの原始惑星系円盤の両方で検出されたものとは大きく異なりました。このユニークな構成により、この宇宙は真の「タイムカプセル」として確立され、宇宙の始まりの状況や、私たちの環境とは大きく異なる環境での惑星の形成についての手がかりが得られます。
コーディナー博士は、3I/アトラスは、遠く離れた別の恒星の周囲で起こった惑星形成過程の残骸である可能性が最も高いと示唆した。
「ジェームズ・ウェッブ望遠鏡から得られた情報は、3I/アトラスの主惑星系の元の環境が私たちの太陽系とは大きく異なっていたことを示しています」とコーディナー氏は説明した。同氏は、この場所は「おそらくより寒く、金属の存在量が少なく、紫外線や宇宙線からのより強い放射線にさらされていた可能性が高い」と付け加えた。
彗星 3I/アトラスは、炭素、水素、窒素、酸素、硫黄などの必須元素を含む有機分子が豊富に含まれていることで際立っています。コーディナー氏によれば、この特徴は「起源が寒くて遠い場所にあったとしても、私たちが知っているように、生命の発達に不可欠な揮発性成分が、形成中のその遠い惑星円盤に豊富にあったことを示している」という。
彗星3I/アトラスの形成年表
3I/アトラスの炭素組成の分析は、その形成が約 120 億年前、その母銀河での星形成活動が活発だった時期に起こったことを示唆しています。文脈的に説明すると、宇宙は約 138 億年前のビッグバンで始まりました。
研究者らはこの彗星が天の川で形成された可能性があると考えているが、その古さは別の銀河で発生した可能性を排除するものではない。
「私は銀河間の距離が長すぎると信じていましたが、実際には、高速の星間物体は、マゼラン雲のような隣接する銀河からわずか10億年で私たちの星系に到達する可能性があります」とコーディナー氏はコメントした。
彗星 3I/アトラスは、惑星との激しい重力相互作用により元の星系から追放された可能性がありますが、衝突の仮説も可能性のあるメカニズムとして評価されています。
これまでに、太陽系を通過する他の 2 つの星間天体が確認されました。それは、2017 年に発見された彗星 1I/’オウムアムア彗星と、2019 年に発見された彗星 2I/ボリソフです。
現在、3I/Atlas は土星の軌道に向かっています。予測によれば、2029年に冥王星の軌道を超え、2035年頃には太陽系の外縁を越えて旅を続けるという。
3I/アトラスを異星船の可能性と関連付ける陰謀論が蔓延しているにもかかわらず、科学者たちはそれが自然物であると確信し続けています。
「科学界は引き続き新しい理解を受け入れますが、私たちはすべての仮説の証拠を評価する際に細心の注意を払っています」とコーディナー氏は述べた。同氏は「この特定のケースでは、彗星のような特徴を持つ天体の観測を示す証拠は最初から明白であり、この解釈はその後の観測によって一貫して検証された」と結論づけた。