Der interstellare Himmelskörper 3I/ATLAS schleudert flüchtiges Gas mit lediglich der halben Geschwindigkeit ins Weltall, die gewöhnlich bei Kometen unseres Sonnensystems gemessen wird. Zu diesem Ergebnis kommt ein US-amerikanisches Forschungsteam in Texas nach detaillierten spektroskopischen Analysen, bei denen zugleich überraschend deutliche Signaturen von Schwermetallen in der Gaswolke des gefrorenen Objekts nachgewiesen wurden.
In der Koma des fernen Besuchers stießen die Fachleute auf markante Emissionslinien von neutralem Eisen und neutralem Nickel. Solche metallischen Elemente sollten bei den niedrigen Temperaturen in diesem Sonnenabstand eigentlich nicht gasförmig auftreten. Anita Cochran, leitende Wissenschaftlerin und Vizedirektorin am McDonald-Observatorium der University of Texas at Austin sowie Hauptautorin der Studie, betonte die Bedeutung der direkten Materialprüfung: “Durch die Untersuchung von 3I/ATLAS hoffen wir, Erkenntnisse über die Bedingungen im ursprünglichen Planetensystem dieses Objekts und über seine lange interstellare Reise zu gewinnen”.
Spektrograf am McDonald-Observatorium erfasst die Koma
Die Messwerte stammen vom VIRUS-Spektrografen am Hobby-Eberly-Teleskop des McDonald-Observatoriums in Fort Davis im Bundesstaat Texas. Das Instrument bildete die Verteilung flüchtiger Stoffe in sonnenzugewandter Richtung über eine Distanz von mehr als 85.000 Kilometern ab dem festen Kern ab. Neben den Metallen registrierte das System klassische Moleküle der Kometenforschung wie Cyanogen, Trikohlenstoff, Methylidyn und Dikohlenstoff.
Das dynamische Verhalten der Gashülle unterschied sich jedoch deutlich von Modellen für Himmelskörper, die gravitativ an die Sonne gebunden sind. Bei regulären Kometen folgt die Ausdehnungsgeschwindigkeit festen Gesetzmäßigkeiten anhand der eingestrahlten Sonnenenergie, während die Strömung bei 3I/ATLAS auf rund 50 Prozent des Standardwerts abfiel.
Die Facharbeit erschien im Fachjournal The Planetary Science Journal. Die Untersuchung entstand in enger Zusammenarbeit zwischen der University of Texas at Austin, der Universität Lüttich und der Kyoto-Sangyo-Universität. Zu den Co-Autoren gehören Hideyo Kawakita, Vizedirektor des Koyama-Instituts für Weltraumwissenschaften an der Kyoto-Sangyo-Universität, sowie Gregory Zeimann, Astronom am Hobby-Eberly-Teleskop.
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Wichtige Kennzahlen und Messwerte zur Flugbahn des Himmelskörpers
- Offizielle Bezeichnung: interstellarer Komet 3I/ATLAS, systematisch C/2025 N1 (ATLAS)
- Entdeckungszeitpunkt: 1. Juli 2025 durch das ATLAS-Suchprogramm in Río Hurtado in Chile
- Klassifizierung: dritter gesicherter interstellarer Besucher im inneren Sonnensystem
- Beobachtungstag mit dem VIRUS-Gerät: 9. Dezember 2025
- Distanz zur Sonne während der Messung: 2,03 Astronomische Einheiten
- Distanz zur Erde zum Erfassungszeitpunkt: 1,83 Astronomische Einheiten
- Erfasste Reichweite der Gashülle: über 85.000 Kilometer jenseits des Kerns
- Ausströmungsgeschwindigkeit des Gases: 50 Prozent im Vergleich zu Kometen des Sonnensystems
Rätselhafte Metalldämpfe trotzen den eisigen Temperaturen im All
Der Nachweis von gasförmigem Eisen und Nickel gilt in der Astrophysik als bemerkenswerter Fund. Unter gewöhnlichen Bedingungen verbleiben Metallatome in festen Staubkörnern oder Mineralgittern gebunden und verdampfen erst bei extremen Hitzeeinwirkungen nahe einem Stern. Da sich 3I/ATLAS zum Zeitpunkt der Beobachtung über zwei Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt befand, reichte die thermische Strahlung für eine normale Sublimation nicht aus.
Dieser Umstand spricht dafür, dass der Himmelskörper spezielle flüchtige Trägerstoffe aus seinem Heimatsystem mitführt. Das Forschungsteam vermutet, dass die Metallatome durch den Zerfall von Metallcarbonylen oder anderen organischen Metallverbindungen unter Einwirkung von Sonnenlicht freigesetzt wurden, anstatt direkt aus verdampftem Gestein zu stammen.
Dritter Nachweis eines interstellaren Wanderers seit der Entdeckung von Oumuamua
Mit 3I/ATLAS verzeichnen Astronomen erst das dritte bekannte Objekt, dessen Flugbahn zweifelsfrei aus dem Raum jenseits des Sonnensystems stammt. Den Auftakt bildete 2017 der Asteroid 1I/’Oumuamua mit seiner ungewöhnlich länglichen Form ohne Staubschweif. Im Jahr 2019 passierte der Komet 2I/Borisov die planetaren Bahnen, wies damals jedoch physikalische und chemische Eigenschaften auf, die stark an vertraute heimische Kometen erinnerten.
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Die Dokumentation von 3I/ATLAS belegt, dass Überreste planetarer Entstehungsprozesse dauerhaft durch die Galaxie driften. Das ATLAS-Programm in Chile registrierte das Objekt erstmals am 1. Juli 2025, bevor es Ende Oktober 2025 seinen sonnennächsten Bahnpunkt erreichte. Interstellare Körper wandern über Jahrmillionen durch die Dunkelheit und wärmen sich nur während flüchtiger Passagen an fremden Sternen auf.
Hoher Kohlendioxidanteil könnte die Verlangsamung der Gasströme erklären
Der genaue Mechanismus hinter der stark verlangsamten Ausströmung ist noch nicht vollständig entschlüsselt. Eine zentrale Erklärungsvariante der Forschenden besagt, dass ein ungewöhnlich hoher Anteil an schwerem Kohlendioxidgas die gesamte Strömung bremst und die Partikel daran hindert, sich mit der üblichen Geschwindigkeit vom Kern zu entfernen.
Klarheit über das genaue Molekulargewicht dieser Atmosphäre sollen weitere Analysen der Messdaten sowie photochemische Computersimulationen bringen. Mit diesen Modellrechnungen wollen die Wissenschaftler die Entstehungsgeschichte von 3I/ATLAS und die physikalischen Bedingungen in dessen Ursprungssystem präzise rekonstruieren.
