Kometa 3I/Atlas powstała w zimnym, odizolowanym zakątku Drogi Mlecznej, który jeszcze nie utworzył własnego układu słonecznego. Najnowsze badania ujawniają też, iż jej skład nie przypomina niczego, co do tej pory zaobserwowaliśmy w innych układach planetarnych i kometach.
Kometa 3I/Atlas przeleciała przez naszą część kosmosu i już ucieka w stronę międzygwiezdnej pustki. Nie była niestety efektownym widowiskiem dla amatorów obserwacji nieba, ale dla astronomów okazała się jednym z najciekawszych obiektów ostatnich lat. Najnowsze badania sugerują, iż mogła powstać choćby 11 mld lat temu, w miejscu znacznie zimniejszym i bardziej samotnym niż okolica, z której narodził się nasz Układ Słoneczny.
Odkrycia te pochodzą z analizy nietypowego składu wody w komecie, która ujawniła niezwykle wysoki poziom deuteru, cięższej formy wodoru. Wyniki badań opublikowano właśnie w prestiżowym czasopiśmie Nature Astronomy.
Nasze nowe obserwacje pokazują, iż warunki, które doprowadziły do powstania naszego Układu Słonecznego, znacznie różnią się od warunków, w jakich ewoluowały układy planetarne w różnych częściach naszej galaktyki – powiedział Luis Salazar Manzano, główny autor badania i doktorant na Wydziale Astronomii Uniwersytetu Michigan.
Zaskakująca woda
Cząsteczki wody składają się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu, co nadaje wodzie znany wzór H2O. W zwykłej wodzie atomy wodoru zawierają tylko proton. Jednak niektóre formy wody zawierają deuter, izotop wodoru, który zawiera zarówno proton, jak i neutron.
Naukowcy odkryli, iż kometa 3I/Atlas zawiera wyjątkowo dużą ilość bogatej w deuter wody. Chociaż niewielkie ilości ciężkiej wody występują na Ziemi i w kometach w naszym Układzie Słonecznym, jej poziom w 3I/Atlas był znacznie wyższy.
Ilość deuteru w stosunku do zwykłego wodoru w wodzie jest wyższa niż cokolwiek, co kiedykolwiek zaobserwowaliśmy w innych układach planetarnych i kometach – powiedział Salazar Manzano.
Według badaczy, stosunek deuteru w tej komecie jest około 30 razy wyższy od tego, co zmierzono w kometach z naszego Układu Słonecznego i około 40 razy wyższy od stosunku stwierdzonego w oceanach Ziemi.
Chemiczny odcisk palca
Naukowcy wykorzystują poziomy deuteru jako swego rodzaju chemiczny odcisk palca, który ujawnia warunki panujące podczas formowania się obiektów niebieskich. Porównując te proporcje z tymi występującymi bliżej Ziemi, naukowcy mogą wnioskować, w jakim środowisku powstała kometa.
Zespół doszedł do wniosku, iż kometa 3I/Atlas najprawdopodobniej powstała w znacznie chłodniejszym regionie o niższym poziomie promieniowania niż środowisko, w którym powstały planety i komety w naszym Układzie Słonecznym.
To dowód na to, iż warunki, które doprowadziły do powstania naszego Układu Słonecznego, nie są takie same w całym kosmosie. To może wydawać się oczywiste, ale to jedna z tych rzeczy, które trzeba udowodnić – powiedziała Teresa Paneque-Carreño, współkierownik badania i adiunkt astronomii na Uniwersytecie Michigan.
Więcej na Spider’s Web:
To pierwszy taki przypadek
Przeprowadzenie badania było możliwe tylko dlatego, iż astronomowie wykryli kometę 3I/Atlas wystarczająco wcześnie, aby można było przeprowadzić szczegółowe obserwacje uzupełniające.
Po dokonaniu odkrycia Salazar Manzano i jego współpracownicy zapewnili sobie czas obserwacyjny w Obserwatorium MDM w Arizonie, gdzie wykryli pierwsze oznaki emisji gazu z komety.
Salazar Manzano nawiązał następnie współpracę z Paneque-Carreño, który wniósł swoją wiedzę specjalistyczną w zakresie wykorzystania Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, czyli ALMA, w Chile. Instrumenty ALMA są wystarczająco czułe, aby odróżnić wodę deuterowaną od zwykłej wody, co pozwoliło zespołowi precyzyjnie zmierzyć stosunek tych dwóch substancji.
Naukowcy twierdzą, iż jest to pierwszy przypadek udanego przeprowadzenia tego typu analizy wody na obiekcie międzygwiazdowym.
Pobyt na Uniwersytecie Michigan i dostęp do tych obiektów był kluczem do realizacji tego projektu. Byliśmy częścią zespołu, który był niezwykle utalentowany i doświadczony w wielu dziedzinach. Wszyscy się uzupełnialiśmy, co pozwoliło nam na analizę i interpretację tych zbiorów danych – powiedział Salazar Manzano.
Można znaleźć więcej gości
Badanie pokazuje również, iż astronomowie niedługo będą mogli przeprowadzać chemiczną analizę kolejnych obiektów międzygwiazdowych, co pozwoli im lepiej zrozumieć, w jaki sposób powstają układy planetarne w galaktyce.
Do tej pory naukowcom udało się zidentyfikować zaledwie trzy znane obiekty międzygwiazdowe wlatujące do naszego Układu Słonecznego, jednak badacze spodziewają się, iż liczba ta wzrośnie, w miarę jak bardziej zaawansowane obserwatoria zaczną przeszukiwać niebo.
Kometa 3I/Atlas to dopiero trzeci potwierdzony obiekt międzygwiezdny, który udało się zaobserwować w Układzie Słonecznym. Pierwszym był słynny 1I/ʻOumuamua, odkryty w 2017 r. przez teleskop na Hawajach. Drugim była kometa 2I/Borisov, zauważona w 2019 r. przez ukraińskiego astronoma amatora Giennadija Borisowa.
