Космічний телескоп NASA імені Джеймса Вебба зробив важливе відкриття, дослідивши міжзоряний об’єкт 3I/ATLAS під час його повторного проходження через внутрішню частину Сонячної системи. Вперше в історії астрономи змогли отримати детальний хімічний «відбиток» такого об’єкта в середньому інфрачервоному діапазоні. Результати спостережень нещодавно були опубліковані в журналі The Astrophysical Journal Letters.
Два ключові спостереження після проходження біля Сонця
Дані були зібрані за допомогою інструмента MIRI (Mid-Infrared Instrument) на борту телескопа Вебба. Спостереження проводилися у два етапи, коли комета вже віддалялася від Сонця після проходження перигелію — найближчої точки до нашої зорі.
Перше спостереження відбулося 15–16 грудня, коли 3I/ATLAS перебувала приблизно за 205 мільйонів миль (329 мільйонів кілометрів) від Сонця. Другий сеанс зафіксовано 27 грудня, коли відстань зросла до 236 мільйонів миль (379 мільйонів кілометрів).
Саме ці дані дозволили вперше зафіксувати на міжзоряному об’єкті наявність метану — газу, який є надзвичайно летким і легко переходить із твердого стану в газоподібний.
Метан і «сховані» льоди
Виявлення метану стало несподіванкою для науковців. Його поява із затримкою після наближення до Сонця свідчить про те, що він був захований під поверхневим шаром льоду комети. Лише коли тепло проникло глибше в ядро, метан почав активно випаровуватися.
Особливо цікавим є співвідношення метану до води — воно виявилося значно вищим, ніж у більшості комет Сонячної системи. Це може означати, що 3I/ATLAS сформувалася в зовсім іншому середовищі, з іншою хімічною історією.
Надлишок вуглекислого газу та «чужа» хімія
Окрім метану, телескоп Вебба також підтвердив, що комета містить аномально велику кількість вуглекислого газу. Порівняно з типовими кометами Сонячної системи, 3I/ATLAS вивільняє значно більше CO₂ відносно водяної пари.
Усі ці особливості вказують на те, що хімічний склад і умови формування цього міжзоряного об’єкта суттєво відрізняються від знайомих нам комет.
Як змінюється активність комети
Спостереження також показали закономірне зниження газової активності комети у міру її віддалення від Сонця. Найбільш помітно падає саме виділення водяної пари. Це очікувана поведінка: без сонячного тепла поверхня комети швидко охолоджується, і процес випаровування льоду сповільнюється.
Вода, на відміну від метану чи CO₂, є менш леткою, тому її «активність» зникає першою.
Потужний інструмент для дослідження далеких світів
Телескоп Вебба використовував інструмент MIRI у режимі спектрометра середньої роздільної здатності. Це дозволяє розкладати інфрачервоне випромінювання на складові довжини хвиль і таким чином визначати хімічний склад об’єкта.
Фактично інструмент створює спектр у кожній точці невеликої ділянки неба, що дає змогу одночасно аналізувати гази та їх розподіл навколо ядра комети.
Нове вікно у міжзоряну хімію
Дослідження 3I/ATLAS стало ще одним кроком у розумінні того, як формуються об’єкти за межами нашої Сонячної системи. Наявність метану, надлишок CO₂ та незвична поведінка водяного льоду вказують на те, що ця комета може бути «посланцем» зовсім іншого космічного середовища.
І хоча 3I/ATLAS вже залишає межі нашої системи, вона залишає по собі важливі підказки — про те, як різноманітним може бути Всесвіт навіть у таких, здавалося б, звичних об’єктах, як комети.