Nowa analiza sugeruje, że międzygwiazdowa kometa 3I/Atlas może być imponująco stara, jej wiek sięga około 10 do 12 miliardów lat. Jego unikalny skład różni się od wszystkich innych materiałów zaobserwowanych do tej pory w Układzie Słonecznym, co szczegółowo wykazano w badaniach opublikowanych w czasopiśmie Nature.
To ciało niebieskie prawdopodobnie reprezentuje najstarszy obiekt, jaki kiedykolwiek zarejestrowano podczas tranzytu przez nasz układ gwiezdny, wyjaśnił Martin Cordiner, planetolog i astrochemik z należącego do NASA Centrum Lotów Kosmicznych Goddard, zlokalizowanego w Greenbelt w stanie Maryland, w Stanach Zjednoczonych. Cordiner jest jednym z głównych badaczy biorących udział w tym niedawnym badaniu.
Odkrycia dotyczące niezwykłego składu chemicznego 3I/Atlas
Badania wskazują, że kometa 3I/Atlas powstała w drastycznie chłodniejszym środowisku, z temperaturami około -243 stopni Celsjusza. Scenariusz ten zasadniczo różni się od warunków panujących podczas formowania się Ziemi i innych ciał naszego Układu Słonecznego, co miało miejsce około 4,5 miliarda lat temu.
Ten obiekt astronomiczny, którego średnica szacowana jest na 2,6 km, przebył ogromne odległości po wyrzuceniu ze swojego pierwotnego układu planetarnego przez mechanizmy wciąż badane.
„Nigdy wcześniej nie obserwowaliśmy ciała niebieskiego o cechach 3I/Atlas” – powiedział Cordiner, podkreślając wyjątkowość odkrycia.
Aby zbadać jej właściwości, naukowcy wykorzystali Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, mierząc proporcje izotopów – odmian pierwiastków chemicznych, takich jak wodór i węgiel – obecnych w komecie.
Proporcje izotopów wodoru posłużyły jako wskaźniki temperatury i poziomu promieniowania w pierwotnym środowisku, w którym powstał 3I/Atlas. Izotopy węgla dostarczyły cennych informacji na temat składu międzygwiazdowego obłoku gazu, który z kolei dał początek komecie i jej macierzystemu układowi planetarnemu.
Co ciekawe, w wodzie komety stężenie deuteru – izotopu wodoru – było około 30 razy wyższe niż stężenie występujące w kometach krążących wokół naszego Układu Słonecznego. Z kolei proporcje jej izotopów węgla znacznie różniły się od tych wykrywanych zarówno w obiektach naszego układu, jak i w obłokach międzygwiazdowych i pobliskich dyskach protoplanetarnych. Ta wyjątkowa kompozycja czyni go prawdziwą „kapsułą czasu”, oferującą wskazówki dotyczące warunków panujących we wszechświecie na początku jego istnienia oraz powstawania planet w środowiskach drastycznie różniących się od naszego.
Cordiner zasugerował, że 3I/Atlas jest najprawdopodobniej pozostałością procesu formowania się planet, który miał miejsce wokół innej odległej gwiazdy.
„Informacje uzyskane z Teleskopu Jamesa Webba wskazują, że pierwotne środowisko układu planetarnego macierzystego 3I/Atlas bardzo różniło się od naszego Układu Słonecznego” – wyjaśnił Cordiner. Dodał, że to miejsce „było prawdopodobnie chłodniejsze, z mniejszą zawartością metali i narażone na intensywniejsze promieniowanie ultrafioletowe i kosmiczne”.
Kometa 3I/Atlas wyróżnia się bogactwem cząsteczek organicznych, w skład których wchodzą niezbędne pierwiastki, takie jak węgiel, wodór, azot, tlen i siarka. Według Cordinera cecha ta „pokazuje, że nawet w przypadku powstania w zimnym i odległym miejscu lotne składniki kluczowe dla rozwoju życia, jakie znamy, były obfite na tym odległym, powstającym dysku planetarnym”.
Chronologia powstania komety 3I/Atlas
Analiza składu węgla w 3I/Atlas sugeruje, że do jego powstania doszło około 12 miliardów lat temu, w okresie wielkiej aktywności gwiazdotwórczej w jej macierzystej galaktyce. Dla porównania, Wszechświat zaczął się od Wielkiego Wybuchu około 13,8 miliarda lat temu.
Chociaż badacze uważają, że kometa mogła powstać w Drodze Mlecznej, jej zaawansowany wiek nie wyklucza możliwości powstania w innej galaktyce.
„Kiedyś wierzyłem, że odległości między galaktykami są zbyt duże, ale w rzeczywistości szybki obiekt międzygwiazdowy mógłby dotrzeć do naszego układu w ciągu zaledwie miliarda lat z sąsiednich galaktyk, takich jak Obłoki Magellana” – skomentował Cordiner.
Kometa 3I/Atlas mogła zostać wyrzucona ze swojego pierwotnego układu gwiezdnego w wyniku intensywnych oddziaływań grawitacyjnych z planetami, chociaż hipoteza zderzenia jest również oceniana jako możliwy mechanizm.
Wcześniej zidentyfikowano dwa inne obiekty międzygwiazdowe przelatujące przez nasz Układ Słoneczny: kometę 1I/’Oumuamua widzianą w 2017 r. i 2I/Borisov odkrytą w 2019 r.
Obecnie 3I/Atlas zmierza w stronę orbity Saturna. Przewiduje się, że przekroczy orbitę Plutona w 2029 r., a około 2035 r. przekroczy zewnętrzną granicę Układu Słonecznego, kontynuując swoją podróż.
Pomimo rozprzestrzeniania się teorii spiskowych łączących 3I/Atlas z możliwymi statkami obcych, naukowcy pozostają przekonani, że jest to obiekt naturalny.
„Chociaż społeczność naukowa pozostaje otwarta na nowe odkrycia, z niezwykłą ostrożnością oceniamy dowody potwierdzające wszystkie hipotezy” – powiedział Cordiner. Na zakończenie stwierdził, że „w tym konkretnym przypadku dowody były od początku jednoznaczne i wskazywały na obserwację obiektu o cechach przypominających kometę, a interpretacja ta była konsekwentnie potwierdzana w kolejnych obserwacjach”.