Ny analys tyder på att den interstellära kometen 3I/Atlas kan vara imponerande gammal och går tillbaka cirka 10 till 12 miljarder år. Dess unika sammansättning skiljer sig från något annat material som hittills observerats i solsystemet, vilket beskrivs i detalj i forskning publicerad i tidskriften Nature.
Denna himlakropp representerar förmodligen det äldsta objekt som någonsin registrerats i transit genom vårt stjärnsystem, förklarade Martin Cordiner, planetforskare och astrokemist vid NASA:s Goddard Space Flight Center, beläget i Greenbelt, Maryland, i USA. Cordiner är en av de ledande forskarna som är involverade i denna senaste studie.
Upptäcker om den ovanliga kemiska sammansättningen av 3I/Atlas
Forskning tyder på att kometen 3I/Atlas har sitt ursprung i en drastiskt kallare miljö, med temperaturer på runt -243 grader Celsius. Detta scenario skiljer sig väsentligt från de förhållanden som rådde under bildandet av jorden och andra kroppar i vårt solsystem, vilket inträffade för cirka 4,5 miljarder år sedan.
Med en uppskattad diameter på 2,6 kilometer korsade detta astronomiska objekt enorma avstånd efter att ha kastats ut från sitt ursprungliga planetsystem av mekanismer som fortfarande är under utredning.
“Vi hade aldrig observerat en himlakropp med egenskaperna hos 3I/Atlas tidigare”, sa Cordiner och lyfte fram det unika med upptäckten.
För att undersöka dess egenskaper använde forskarna rymdteleskopet James Webb, som mätte proportionerna av isotoper – variationer av kemiska element som väte och kol – som finns i kometen.
Proportionerna av väteisotoper tjänade som indikatorer på temperatur och strålningsnivåer i den urmiljö där 3I/Atlas bildades. Kolisotoper har gett värdefulla insikter om sammansättningen av det interstellära gasmoln som i sin tur gav upphov till kometen och dess värdplanetsystem.
Anmärkningsvärt nog hade kometens vatten en koncentration av deuterium – en isotop av väte – ungefär 30 gånger högre än den som finns i kometer som kretsar kring vårt solsystem. Proportionerna av dess kolisotoper skilde sig i sin tur avsevärt från de som upptäckts både i objekt i vårt system och i interstellära moln och närliggande protoplanetära skivor. Denna unika komposition etablerar den som en sann “tidskapsel”, som ger ledtrådar om universums tillstånd i dess början och om planetbildning i miljöer som är drastiskt annorlunda än vår.
Cordiner föreslog att 3I/Atlas med största sannolikhet är en rest av planetbildningsprocessen som inträffade runt en annan avlägsen stjärna.
“Information erhållen från James Webb-teleskopet indikerar att den ursprungliga miljön för värdplanetsystemet 3I/Atlas var mycket annorlunda än vårt eget solsystem”, förklarade Cordiner. Han tillade att denna plats “sannolikt var kallare, med ett lägre överflöd av metaller och utsatt för mer intensiv strålning från ultravioletta och kosmiska strålar.”
Comet 3I/Atlas utmärker sig för sin rikedom av organiska molekyler, som inkluderar väsentliga element som kol, väte, kväve, syre och svavel. Enligt Cordiner visar detta särdrag “att, även med ett ursprung på en kall och avlägsen plats, de flyktiga komponenterna som är avgörande för utvecklingen av liv, som vi känner det, fanns rikligt i den avlägsna planetskivan under bildning.”
Kronologin för bildandet av kometen 3I/Atlas
Analys av kolsammansättningen i 3I/Atlas tyder på att dess bildande skedde för ungefär 12 miljarder år sedan, under en period av stor stjärnbildningsaktivitet i sin hemgalax. För att sätta det i sitt sammanhang började universum med Big Bang för cirka 13,8 miljarder år sedan.
Även om forskare tror att kometen kan ha bildats i Vintergatan, utesluter inte dess höga ålder möjligheten till ett ursprung i en annan galax.
“Jag brukade tro att avstånden mellan galaxer var överdrivet stora, men i själva verket kunde ett höghastighetsinterstellärt objekt nå vårt system på bara en miljard år från närliggande galaxer som de magellanska molnen”, kommenterade Cordiner.
Kometen 3I/Atlas kan ha fördrivits från sitt ursprungliga stjärnsystem på grund av intensiv gravitationsinteraktion med planeter, även om hypotesen om en kollision också utvärderas som en möjlig mekanism.
Tidigare har två andra interstellära objekt identifierats på väg genom vårt solsystem: kometen 1I/’Oumuamua, sett 2017, och 2I/Borisov, upptäckt 2019.
För närvarande är 3I/Atlas på väg mot Saturnus omloppsbana. Förutsägelsen är att den kommer att överträffa Plutos bana 2029 och, runt 2035, kommer den att korsa solsystemets yttre gräns och fortsätta sin resa.
Trots spridningen av konspirationsteorier som associerar 3I/Atlas med möjliga främmande fartyg, är forskare fortfarande övertygade om att det är ett naturligt objekt.
“Medan det vetenskapliga samfundet förblir mottagligt för nya förståelser, är vi extremt noga med att utvärdera bevisen för alla hypoteser,” sa Cordiner. Han avslutade med att konstatera att “i det här specifika fallet var bevisen otvetydiga från början och pekade på observationen av ett föremål med kometliknande egenskaper, och denna tolkning validerades konsekvent av efterföljande observationer.”