Vệ tinh NASA phát hiện sao chổi từ hệ mặt trời khác giải phóng hơi nước

Các thiết bị quan sát của cơ quan vũ trụ Mỹ đã ghi lại một cột mốc quan trọng chưa từng có khi xác định được các phân tử nước trong sao chổi 3I/ATLAS, một vật thể đến từ bên ngoài khu vực vũ trụ của chúng ta. Việc nhận dạng xảy ra thông qua phân tích dấu hiệu hydroxyl ở tần số tia cực tím, trong các phép đo được thực hiện từ tháng 7 đến tháng 8 năm 2025. Phát hiện hóa học cho thấy thiên thể liên tục thoát ra hơi nước, mặc dù nằm ở vị trí rất xa nguồn nhiệt do Mặt trời tạo ra.

Các nhà nghiên cứu liên kết với Đại học Auburn đã dẫn đầu cuộc nghiên cứu tiết lộ hành vi bất thường của nhà du hành vũ trụ. Được công nhận là hiện vật liên sao thứ ba được các nhà thiên văn học xác nhận, sao chổi phun ra khoảng 40 kg nước bốc hơi mỗi giây. Để minh họa mức độ nghiêm trọng của hiện tượng này, lượng chất lỏng phân tán tương đương với áp suất tối đa của vòi chữa cháy do lính cứu hỏa vận hành.

Sử dụng thông tin chưa từng có này, các nhà khoa học có thể thiết lập những so sánh chính xác giữa 3I/ATLAS và các vật thể đá được hình thành trong hệ hành tinh của chúng ta. Các nhóm nghiên cứu hiện sử dụng các thông số vật lý thiên văn tổng hợp để hiểu thành phần chính xác và phản ứng vật lý của khối băng có nguồn gốc từ một ngôi sao chưa xác định này.

Chiến lược công nghệ được sử dụng để ghi lại độ sáng tiềm ẩn của sao chổi

Vệ tinh Swift đã sử dụng các cảm biến quang học và tia cực tím để chụp nhiều hình ảnh ngắn hạn, sau đó được kết hợp thành một tệp duy nhất. Quá trình này đòi hỏi nhiều giờ quan sát liên tục để làm nổi bật ánh sáng cực kỳ mờ nhạt do sự hiện diện của hydroxyl tạo ra. Hoạt động trong chân không vũ trụ từ năm 2004, ban đầu được thiết kế để săn tìm các vụ nổ tia gamma, thiết bị này miễn nhiễm với rào cản của bầu khí quyển Trái đất, vốn ngăn chặn loại bức xạ cụ thể này một cách tự nhiên.

Các chuyên gia đã biên soạn hàng chục hồ sơ trực quan để đảm bảo sự rõ ràng nhất có thể của các cấu trúc xung quanh lõi. Quá trình xử lý hình ảnh cho thấy một đám mây khí dày bao quanh phần trung tâm, bằng đá của vật thể lạ. Kỷ lục chụp ảnh diễn ra khi thiên thể đang di chuyển ở một khoảng cách so với ngôi sao của chúng ta, tương đương với gần gấp ba khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời.

Những lý do giải thích sự bay hơi của chất lỏng ở vùng đóng băng của thiên hà

Hiện vật không gian đã giải phóng bể chứa nước của nó trong một khu vực của hệ thống nơi sao chổi bản địa hiếm khi thể hiện bất kỳ loại hoạt động bay hơi nào. Khoảng cách đáng kể này thách thức các mô hình lý thuyết dựa trên nghiên cứu về đá bao quanh ngôi sao chính của chúng ta. Ở cùng giới hạn nhiệt độ cực cao này, hầu hết tất cả các vật thể cục bộ vẫn đứng yên và bị mắc kẹt trong băng.

Các quá trình vật lý độc đáo giải thích sự mất khối lượng này trong một môi trường khắc nghiệt như vậy. Những mảnh băng tách ra khỏi cấu trúc chính nhận được ánh sáng trực tiếp, nóng lên đột ngột và chuyển sang trạng thái khí. Cơ chế truyền nhiệt cho các hạt được đẩy ra này là nguyên nhân thúc đẩy sự hình thành đám mây xung quanh người du hành, chống lại nhiệt độ thấp xung quanh.

Tốc độ phân tán tính bằng hàng chục kilôgam trên giây cho thấy trạng thái nhiễu loạn vật lý rất dữ dội. Nói chung, kính thiên văn chỉ ghi lại được sự chuyển động này trong các tảng đá cọ xát với quầng mặt trời trong quỹ đạo của chúng. Việc bảo tồn lớp vỏ đông lạnh này đóng vai trò như một hồ sơ hóa thạch, lưu trữ những manh mối quan trọng về điều kiện của hệ hành tinh nơi vật thể được sinh ra.

Các biến thể hóa học được tìm thấy trong ba vật thể liên sao đã được phát hiện

Bất kỳ tảng đá nào xâm chiếm lãnh thổ vũ trụ của chúng ta đều mang bản sắc phân tử độc nhất không thể giả mạo ở đây. Những người du mục không gian này cho thấy tỷ lệ các vật chất dễ bay hơi và đông lạnh trải qua những thay đổi sâu sắc tùy thuộc vào ngôi sao chiếu sáng sự hình thành của chúng.

• Vị khách đầu tiên được ghi vào danh mục, 1I/’Oumuamua, đã vượt qua hệ thống mà không xuất hiện đuôi khí gas hay bất kỳ dấu hiệu nào của nước.
• Kẻ xâm lược thứ hai, được gọi là 2I/Borisov, đã khiến các nhà thiên văn ngạc nhiên khi tiết lộ nồng độ carbon monoxide khổng lồ.
• 3I/ATLAS được phân tích gần đây đang nổi tiếng trong cộng đồng khoa học vì khả năng đẩy hơi nước vào không gian sâu.

Những khác biệt rõ ràng này phản ánh cường độ bức xạ và nhiệt hiện diện trong vườn ươm sao của mỗi thiên thể này. Các điều kiện môi trường ở vùng lân cận các mặt trời xa xôi quyết định kiến ​​trúc bên trong và sức cản của những khối băng giá này trong một triệu năm đầu tiên tồn tại của chúng.

Động lực bay hơi của 3I/ATLAS có nhiều điểm tương đồng với hành vi của sao chổi quay quanh khu vực lân cận của chúng ta. Đặc điểm chung này cho thấy cơ chế hình thành hành tinh tuân theo một mô hình tương tự ở các nhánh khác nhau của thiên hà. Tuy nhiên, sự thức tỉnh sớm của tảng đá ở vùng lạnh như vậy khẳng định rằng nó có những đặc điểm độc đáo của quê hương.

Tầm quan trọng của vệ tinh quan sát trong việc thu giữ tia cực tím

Đài thiên văn Swift mang một mảng quang học có khẩu độ 30 cm nhằm vào không gian sâu. Được đặt phía trên bầu khí quyển, thiết bị ghi lại các bước sóng sẽ không bao giờ chạm tới bề mặt hành tinh của chúng ta. Lợi thế về vị trí này mang lại mức độ chi tiết cạnh tranh ngang hàng với các tổ hợp thiên văn lớn nhất được xây dựng trên đất liền.

Khả năng điều khiển nhanh các gương của vệ tinh đảm bảo rằng các phân tích có thể bắt đầu trong vòng vài tuần kể từ lần phát hiện đầu tiên. Hiện vật được phát hiện vào giữa tháng 7 năm 2025 bởi hệ thống giám sát tự động ATLAS. Các nhà khoa học có trụ sở tại bang Alabama đã tận dụng khoảng thời gian thuận lợi ngắn ngủi này để thu thập những dữ liệu quan trọng nhất về cấu trúc của vật thể.

Khác xa với tình trạng ô nhiễm ánh sáng và nhiễu khí của hành tinh chúng ta, việc xác định các dấu vết hóa học tinh vi có những đường nét rõ ràng hơn nhiều. Thiết bị UVOT trên tàu thăm dò ghi lại lượng khí thải mà kính viễn vọng trên mặt đất không thể giải mã được. Ưu điểm kỹ thuật này là yếu tố quyết định trong việc xác nhận sự hiện diện của phân tử hydroxyl ở đuôi sao chổi.

Manh mối về sự hình thành các ngoại hành tinh ẩn giấu bên trong nhà du hành

Việc xác nhận có nước trong vật thể lang thang này cung cấp manh mối về sự tập hợp của các hệ mặt trời cách xa hàng nghìn tỷ km. Dự trữ băng của sao chổi thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ ở khu vực mà các hành tinh đang liên kết lại. Mức độ đóng băng và các khoáng chất được giải phóng trong chân không xác định vật liệu sẵn có để xây dựng các thế giới khí hoặc đá trong tương lai.

Nhân của sao chổi có chức năng như một chiếc két sắt lưu trữ các hợp chất hóa học nguyên vẹn kể từ buổi bình minh của hệ thống của nó. Cuộc hành trình đơn độc xuyên qua bóng tối giữa các vì sao đã bảo quản đá ở nhiệt độ rất thấp, ngăn chặn sự phân hủy vật chất ban đầu của nó. Sự thoát hơi được quan sát hiện nay chứng tỏ rằng tính chất hóa học của các ngôi sao khác có chung các yếu tố cơ bản với lịch sử của hệ thống của chúng ta.

Sự tương phản rõ rệt giữa ba vị khách được ghi lại làm nổi bật sự đa dạng to lớn của môi trường trong Dải Ngân hà. Một số hệ sao chỉ tạo ra các mảnh và đá khô