秒速30キロメートルを超える速度で双曲線軌道を描きながら太陽系内を進む彗星「3I/アトラス」は、観測史上3番目に確認された星間天体として世界中の研究機関から追跡を受けている。この天体は2025年7月1日にチリのアトラスシステムによって確認されたもので、太陽系の外に起源を持つことから、遠く離れた恒星系の環境で形成された物質を直接調べる機会を天文学者にもたらした。
研究チームは「James Webb」などの望遠鏡を動員し、天体の詳細な組成分析を進めている。3I/アトラスは地球に対して最低でも2億7000万キロメートルの距離を保つため、衝突などの危険を及ぼすことはない。観測は太陽から2億1000万キロメートル離れた近日点の通過まで継続される体制が敷かれている。
これまでに検出された成分の中には、高濃度の二酸化炭素の氷が含まれている。さらに水蒸気と一酸化炭素の存在が確認されており、この組み合わせが太陽系内で生まれた局地的な彗星との明確な違いとなっている。また、現在描いている軌道の計算からは、この天体が数十億年前に別の星系から放出されたことが示されている。
3I/ATLAS は太陽の背後にありません。
— 3I/ATLAS (@3IAtlas_Anomaly) 2025 年 10 月 28 日
天文学者らは、この星間物体は 10 月 29 日の近日点中に太陽の背後に消えるだろうと告げられました。しかし、新しい観測結果は、それが真実ではないことを示しています。
10 月 25 日、チームは 3I/ATLAS が太陽の横に隠れていないことを記録しました。
位置: 赤緯 13 時間 38 分… pic.twitter.com/cqRoIn8PGT
アタカマ砂漠での定期観測と脱出速度の算出
チリのアタカマ砂漠で定期的な観測を行っていたアトラスシステムが、この彗星を最初に記録した。取得された予備データの段階で、その軌道が太陽の重力に束縛されていないことが示されていた。
その後の軌道計算により、太陽系の脱出速度を上回る速度で移動していることが裏付けられた。これを受け、国際的な研究チームは記録から数日以内に3I/アトラスを星間天体として正式に分類し、検証を完了させた。
マイナス100度未満で形成された二酸化炭素氷と直径約1キロの核
分光分析の結果、彗星の表面では凍結した二酸化炭素（CO₂）が優勢を占めていることが判明した。この化学的な特徴は、3I/アトラスが別の星系の外側領域において、マイナス100度未満という極低温の環境下で形成されたことを示唆している。
また、観測された水蒸気の発生量は、典型的な太陽系の彗星よりも少ない水準にとどまっている。これに加えて一酸化炭素が検出されたことで、観測された揮発性物質のプロファイルが完成した。
明るさに基づく推定では、彗星の核の直径は約1キロメートルと算出されている。太陽へ近づくにつれて彗星の活動は活発化しており、放出されたガスが目に見えるコマを形成している。
ハワイとスペインの地上望遠鏡および20カ国50以上の機関による連携
ハワイおよびスペインに設置された地上望遠鏡は、3I/アトラスに起きる日々の変化を追跡している。並行して、宇宙空間からはJames Webb望遠鏡が赤外線画像を撮影し、放出された物質の空間分布をマッピングしている。
これらの観測で収集されたデータは、原始惑星系円盤における化学進化のモデルに組み込まれる。この国際的な観測協力には、20カ国から50以上の研究機関が参加している。
秒速40キロ超への加速と1I/オウムアムアや2I/Borisovとの違い
近日点を通過した後、3I/アトラスはさらに加速しながら太陽系の外へと向かう軌道をとる。太陽の重力の影響圏から離れる際には、最終速度が秒速40キロメートルを超える計算となっている。火星の軌道の通過は2025年12月に発生し、その後は地球からの距離が伸びるため、光学望遠鏡による観測は2026年半ばに終了する。
過去に確認された星間天体と比較すると、彗星特有の活動を示さなかった「1I/オウムアムア」とは異なり、3I/アトラスは明確なガス状の尾を持っている。また、2番目の星間天体である「2I/Borisov」と比べた場合、相対的な二酸化炭素の含有量が高いという特徴がある。こうした天体ごとの違いは星間物質の形成プロセスの多様性を示しており、それぞれの天体が離れた星系の状態に関する固有のデータを提供している。
高解像度機器による分光データと昇華率の変化
高解像度の観測機器は、放出された分子から特定のスペクトル発光を検出した。このスペクトル分析や各種計算から、3I/アトラスの物理的な特性について以下のデータが確認されている。
- 微細な塵の不在：スペクトル分析により、太陽系内の局地的な彗星によく見られる微細な塵が存在しないことが確認された。
- 昇華率の増加ペース：太陽に100万キロメートル近づくごとに、氷の昇華率が20%ずつ増加する。
- 明るさのピーク予測：観測モデルは、明るさのピークがマグニチュード10に達すると予測している。
