Hubble und Webb entdecken 2,6 km großen Kern im interstellaren Kometen 3I/ATLAS mit überraschender Methanemission
Neue Daten der Weltraumteleskope Die Essa-Messung zeigt, dass 3I/ATLAS deutlich massereicher ist als bisher bekannte interstellare Objekte wie 2I/Borisov und 1I/’Oumuamua. Die Analyse ergab auch die Methanproduktion in der Koma des Kometen, eine Tatsache, die Fragen zu seiner chemischen Zusammensetzung und thermischen Geschichte aufwirft.
Bilder von Hubble wurden mit Koma-Modell-Subtraktion verarbeitet, um den Kern zu isolieren. Die Essa-Technik bestätigte zeitliche Schwankungen in der Lichtkurve, die mit der Rotation des Objekts verbunden sind.
- Abgeleiteter Durchmesser: 2,6 km
- Vergleich mit 2I/Borisov: etwa 40-mal massereicher
- Vergleich mit 1I/’Oumuamua: mindestens 20.000 Mal massiver
Das Perihel ereignete sich am 29. Oktober 2025 und das Verhalten nach dem Perihel zeigte einen schnelleren Rückgang der Aktivität.
Kernerkennung durch Hubble
Telescópio Espacial Hubble führte zwischen Dezember 2025 und Januar 2026 Beobachtungen von 3I/ATLAS nach dem Perihel durch. Die Daten ermöglichten den ersten direkten Nachweis des Kerns nach sorgfältiger Subtraktion des Koma-Modells von den beobachteten Bildern.
Die Lichtkurve des Kerns zeigte deutliche zeitliche Schwankungen. Essas-Variationen deuten auf eine Modulation durch Rotation hin, was mit unabhängigen Analysen nichtgravitativer Beschleunigung und Massenverlustraten übereinstimmt.
Am 22. Januar 2026 kam es zu einer seltenen Übereinstimmung zwischen Sol, Terra und 3I/ATLAS. Das Esse-Ereignis erzeugte einen 20-prozentigen Anstieg des durch Staubkörner mit einer Breite von 3 Grad gestreuten Lichts.
Chemische Zusammensetzung, offenbart durch James Webb
Telescópio Espacial James Webb nutzte das MIRI-Instrument für die 3I/ATLAS-Spektroskopie im Dezember 2025. Die Beobachtungen erfolgten, als sich das Objekt in heliozentrischen Entfernungen von 2,20 und 2,54 Astronomischen Einheiten befand.
Die Spektren identifizierten Linien aus Wasser, Kohlendioxid, Nickel und Methan. Die Gesamtproduktion an flüchtigen Stoffen ging über 12 Tage zurück, wobei der Wasserrückgang im Vergleich zu anderen Arten deutlicher ausfiel.
- H2O: zwischen 5,8 und 7,0 Mikrometer nachgewiesen
- CO2: etwa 15 Mikrometer vorhanden
- Ni: identifiziert bei 7.507 Mikrometern
- CH4: aufgezeichnet bei 7,6 Mikrometer
Die Wasseraktivität war weiterhin mit Eiskörnern in der ausgedehnten Koma verbunden.
Asymmetrie der Kometenaktivität
Der Helligkeitstrend von 3I/ATLAS zeigte einen deutlichen Unterschied vor und nach dem Perihel. Nach der größten Annäherung an Sol im Oktober 2025 verblasste das Objekt schneller.
Das Oberflächenhelligkeitsprofil nach dem Perihel zeigte eine deutlich flachere Steigung als das Profil vor dem Perihel. Die Essa-Asymmetrie bestätigt saisonale Schwankungen bei der Sublimation flüchtiger Stoffe an die Oberfläche.
Die Methanproduktionsraten entsprachen in den beiden beobachteten Jahreszeiten 13,7 % bzw. 27 % der Wasserrate. Das Essa-Verhältnis weist auf eine späte Aktivierung der Verbindung hin.
Vergleiche mit Daten vor dem Perihel zeigten eine frühere Anreicherung von Kohlendioxid. Das CO2/H2O-Verhältnis nach dem Perihel war im Vergleich zu den Anfangswerten um die Hälfte reduziert.
Methanproduktion und Auswirkungen
Der zuverlässige Nachweis von Methan stellt die erste direkte Identifizierung dieser Verbindung in einem interstellaren Objekt dar. Festes Methan hat eine niedrigere Sublimationstemperatur als Kohlendioxid, was seine Abwesenheit vor dem Perihel faszinierend macht.
Observações anteriores, incluindo as do Webb em agosto de 2025, não registraram metano apesar da atividade inicial de outgassing. Isso sugere depleção do composto nas camadas externas do núcleo.
Das frühe Vorhandensein von Kohlenmonoxid, das flüchtiger als Methan ist, erhöht die Komplexität des Modells. Durch die solare Erwärmung in der Nähe des Perihels wurden offenbar methanreiche Innenschichten freigelegt.
Diese flüchtige Aktivierungssequenz unterscheidet sich von Mustern, die bei Sistema Solar-Kometen beobachtet wurden. Die Zusammensetzung spiegelt möglicherweise die Entstehungsbedingungen in einem entfernten Sternensystem wider.
Schätzungen der interstellaren Population
Die 3I/ATLAS-Kernmessungen ermöglichen es uns, die Anwesenheit ähnlicher Objekte im nahen Weltraum abzuschätzen. Berechnungen zeigen, dass die Untergrenze von mehr als einem Objekt dieser Größe zu jedem Zeitpunkt innerhalb von 4,5 astronomischen Einheiten von Sol liegt.
Diese Dichte stellt einen konservativen Wert dar, da inaktive Objekte schwieriger zu erkennen wären. Weitfeld-Surveyes mit CCD hat vor der Entdeckung von 1I/’Oumuamua wahrscheinlich vergleichbare Objekte übersehen.
Der Durchgang von 3I/ATLAS durch das Innere von Sistema Solar verdeutlicht die potenzielle Häufigkeit dieser Besucher. Observações-Kontinuen tragen zum Verständnis der Verteilung interstellarer Materie bei.
Detaillierte Spektralbeobachtungen
Die gestapelten Webb-Bilder zeigten die Verteilung der flüchtigen Stoffe in der Gasfahne. Contornos der Emission zeigten die maximale Konzentration von Wasser und Kohlendioxid in Richtung Sonne an.
Der Rückgang der allgemeinen Aktivität zwischen den beiden Perioden spiegelt die dynamische Entwicklung des Komas wider. Die Gewinnung von Wasser aus Eiskörnern blieb ein erweitertes Angebot.
Das Insekt in den Spektren weist für eine genaue Analyse verbreiterte Kohlendioxidbanden auf. Die Modellierung von Fluoreszenzbanden ermöglichte die Quantifizierung der molekularen Produktionsraten.
Diese Daten ergänzen Beobachtungen vor dem Perihel, die eine Dominanz von CO2 und CO identifizierten. Der Übergang zur Methaneinbindung bereichert das bekannte Chemikalieninventar.
Physikalische Eigenschaften des Kerns
Der effektive Durchmesser von 2,6 Kilometern ergibt sich aus der angenommenen Standardalbedo für Kometen. Variações auf der Lichtkurve bestätigen eine unregelmäßige Form oder eine ungleichmäßige Rotation.
Der Maßstab in den Hubble-Bildern variierte während des Zeitraums zwischen 1.300 und 1.700 Kilometern pro Bogensekunde. Setas zeigte antisolare und negative heliozentrische Geschwindigkeitsrichtungen an.
Die Subtraktion des Koma-Modells isolierte das Kernsignal über mehrere Besuche hinweg. Die Essa-Methode erwies sich bei der Trennung von Staub- und Gasbeiträgen als wirksam.
Die abgeleitete Masse übersteigt die Masse bisheriger interstellarer Objekte um Größenordnungen. Der Essa-Unterschied wirkt sich auf Auswurfmodelle aus entfernten Planetensystemen aus.
