Группа исследователей под руководством Мартина Кординера, астрохимика и планетолога из Центра космических полетов Годдарда НАСА, на этой неделе объявила о важном открытии: межзвездная комета 3I/ATLAS является старейшим объектом, когда-либо обнаруженным в Солнечной системе. По оценкам, его образование произошло между 10 и 12 миллиардами лет назад, а его уникальный химический состав позволяет по-новому взглянуть на условия, существующие в ранних планетных системах, как подробно описано в статье, недавно опубликованной в журнале Nature.
Кординер объяснил, что 3I/ATLAS диаметром примерно 2,6 километра, вероятно, является самой старой космической скалой, которая, как известно, путешествовала через нашу систему. Он также подчеркнул редкость объекта, поскольку это всего лишь третье межзвездное тело, обнаруженное в этом космическом регионе.
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что комета развивалась в чрезвычайно холодной среде с температурой около -243 градусов по Цельсию. Эта особенность существенно отличает ее от условий формирования Земли и других планет нашей системы, возникших около 4,5 миллиардов лет назад. «Мы никогда раньше не наблюдали такой объект, как 3I/ATLAS», — сказал Кординер.
Анализы проводились с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба, который позволил ученым исследовать соотношение изотопов. Это вариации химических элементов, таких как водород и углерод, и их измерения имели решающее значение для понимания происхождения кометы 3I/ATLAS.
Собранные изотопы водорода предоставили важную информацию об излучении и температуре окружающей среды, в которой сформировался 3I/ATLAS. При этом изотопы углерода служили индикаторами состава межзвездного газового облака, давшего начало как комете, так и ее первоначальной планетной системе.
Одним из наиболее примечательных открытий стало присутствие в воде кометы примерно в 30 раз больше дейтерия, изотопа водорода, по сравнению с другими кометами в нашей Солнечной системе. Пропорции изотопов углерода также показали заметные различия по сравнению с теми, которые обнаружены в объектах нашей собственной системы и в межзвездных облаках.
По мнению учёного Мартина Кординера, наиболее вероятной интерпретацией является то, что 3I/ATLAS — это остаток процесса формирования планет, произошедшего вокруг звезды, отличной от нашей.
«Наши наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба показывают, что среда формирования планет в домашней системе 3I/ATLAS заметно отличалась от нашей собственной Солнечной системы», — сказал Кординер. Он добавил, что «он, вероятно, был холоднее, с меньшим содержанием металлов и подвергался более интенсивному ультрафиолетовому и космическому излучению».
Несмотря на ледяные условия вдали от места своего происхождения, 3I/ATLAS удивляет своим богатством органических молекул. Среди них есть соединения, содержащие углерод, водород, азот, кислород и серу. Кординер подчеркнул, что это открытие «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 3I/ATLAS указывает на то, что она образовалась примерно 12 миллиардов лет назад, в период интенсивного звездообразования в ее регионе. Учитывая, что Вселенная возникла около 13,8 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва, возраст 3I/ATLAS указывает на то время, когда возраст космоса составлял лишь около 13% от его нынешнего возраста, что открывает редкую возможность для изучения первичных условий Вселенной.
Исследователи предполагают, что комета образовалась в Млечном Пути, однако ее возраст не исключает возможности происхождения из другой галактики. Кординер рассуждал, что, хотя межгалактические расстояния огромны, «быстродвижущемуся межзвездному объекту может потребоваться всего миллиард лет, чтобы добраться сюда от наших ближайших галактических соседей, Магеллановых Облаков».
Выброс 3I/ATLAS из своей первоначальной планетной системы мог произойти из-за гравитационного взаимодействия с другими планетами. Однако ученые также рассматривают возможность того, что это событие стало результатом какого-то столкновения.
Комета 3I/ATLAS — третий межзвездный объект, обнаруженный человечеством, после 1I/’Оумуамуа, наблюдавшегося в 2017 году, и 2I/Борисова, открытого в 2019 году. Ее прохождение продолжает оставаться интересным объектом изучения для ученых и астрономов всего мира.
В настоящее время траектория 3I/ATLAS ведет его к орбите Сатурна. Ожидается, что он преодолеет орбиту Плутона, карликовой планеты, примерно в 2029 году и начнет покидать внешнюю границу Солнечной системы примерно в 2035 году.
Несмотря на некоторые предположения относительно более необычной внеземной природы, исследователи по-прежнему убеждены, что 3I/ATLAS является объектом естественного происхождения. Кординер заявил, что «хорошие ученые всегда готовы обновить свои знания, но мы очень строго оцениваем доказательства каждой гипотезы». В заключение он сказал, что «в этом случае с самого начала было ясно, что мы наблюдаем объект, похожий на комету, и со временем эта интерпретация была подтверждена последующими наблюдениями».