|
Комета с другой звезды имеет аномальный состав
|
|
|
|
Астрономы раскрыли новые подробности о составе и возрасте кометы, зародившейся вокруг далёкой звезды. Они пришли к выводу, что состав 3I/Atlas поразительно отличается от любого объекта, обнаруженного в нашей Солнечной системе. Три недавно опубликованных исследования проливают свет на происхождение этой экзотической кометы. 3I/Atlas, по-видимому, зародилась в холодной среде, возможно, около 12 миллиардов лет назад.
|
|
|
|
Комета является межзвёздным объектом (МЗО), то есть астероидом или кометой, возникшей за пределами Солнечной системы. Это третий обнаруженный такой объект после 1I/Oumuamua и 2I/Borisov. Она была обнаружена почти ровно год назад, двигаясь по траектории, которая прошла через внутреннюю часть Солнечной системы и вышла с другой стороны.
|
|
|
|
Эти далёкие источники света делают ИСО невероятно интересными для астрономов, поскольку они представляют собой физические фрагменты других планетных систем, доставленные нам галактическими приливами, что позволяет изучать их, не выходя из нашей Солнечной системы.
|
|
|
|
Как комета, 3I/Atlas содержала замороженные льды, которые «сублимировались» — переходили непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Эти льды выходили (выделялись) из кометы по мере её нагревания Солнцем, создавая визуально впечатляющую кому (яркую атмосферу, окружающую объект) и хвост.
|
|
|
|
|
|
|
У кометы нет собственного внутреннего источника света. Вместо этого пыль в её коме отражает солнечный свет, а её летучие вещества (химические соединения, которые легко испаряются или сублимируются) проявляют флуоресценцию.
|
|
|
|
Но это не просто световое шоу: каждая флуоресцирующая молекула оставляет спектральный отпечаток на свете, достигающем наших телескопов. Эти отпечатки позволяют нам идентифицировать химические вещества, содержащиеся внутри кометы.
|
|
|
|
Они обнаруживаются путем расщепления света на составляющие его длины волн с помощью метода, называемого спектроскопией, что позволяет астрономам определить химический состав кометы.
|
|
Уникальный химический коктейль
|
|
|
|
Это позволило обнаружить в комете 3I/Atlas коктейль из воды, углекислого газа и оксида углерода, метана, цианидов, сульфидов и даже свободно плавающих атомов железа и никеля. Эти ингредиенты вполне ожидаемы, поскольку каждый из них регулярно обнаруживается в кометах нашей Солнечной системы. Однако их относительное содержание в 3I/Atlas отличается: высокое содержание углекислого газа (CO2) и низкое содержание аммиака (NH3) указывают на ее принадлежность к чужеродным кометам.
|
|
|
|
Кроме того, молекулы, состоящие из атомов с различными изотопами (различными формами одного и того же химического элемента), также имеют слегка отличающиеся спектральные характеристики. Благодаря яркой комете, такой как 3I/Атлас, и нашим самым большим и чувствительным телескопам, эти характеристики можно различить, что позволяет астрономам измерить изотопные соотношения кометы.
|
|
|
|
Одно из новых исследований, опубликованное в журнале Nature, использует спектральные характеристики воды и углекислого газа, измеренные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, для расчета отношения двух различных изотопов углерода, C12 и C13, а также отношения дейтерия (тяжелой формы водорода) к стандартному водороду — известного как отношение D/H.
|
|
|
|
Эти результаты очень интересны, поскольку изотопные соотношения, присутствующие в такой изотопной комете, как 3I/Атлас, должны совпадать с соотношениями в протопланетном диске, в котором она образовалась. Это позволяет нам делать подробные выводы об условиях образования 3I/Атлас и о звезде, вокруг которой она должна была образоваться.
|
|
|
|
Было обнаружено, что вода в комете 3I/Atlas имеет отношение D/H около 1%, что значительно выше, чем у всех наблюдаемых комет Солнечной системы. Такие высокие уровни дейтерия встречаются только в очень холодных средах, с температурами ниже 30 Кельвинов (-243°C (-405°F)).
|
|
|
|
В этих условиях обычные атомы водорода замещаются более тяжелыми атомами дейтерия в водяном льду, покрывающем мельчайшие пылевые частицы. Со временем эти ледяные пылевые частицы слипаются, образуя кометы.
|
|
|
|
Отношение C12/C13 в комете 3I/Atlas было столь же экстремальным, намного превышая все значения в Солнечной системе. Это отношение изотопов работает как космические часы. Вначале первое поколение звезд производило углерод с высоким отношением C12/C13, но последующие циклы звездообразования и гибели снизили его. Для того чтобы 3I/Atlas образовалась с таким высоким значением C12/C13, она должна была сформироваться на самых ранних этапах истории Млечного Пути, около 12 миллиардов лет назад.
|
|
|
|
Исследования, проведенные вскоре после её открытия, показали, что 3I/Atlas, судя по её скорости, вероятно, не менее 7 миллиардов лет, а это значит, что древний статус 3I/Atlas теперь подтверждается множеством независимых доказательств.
|
|
|
|
Хотя ночное небо за пределами нашей Солнечной системы может казаться статичным и неизменным, как Вселенная, так и наша галактика эволюционируют в масштабах миллиардов лет.
|
|
|
|
Когда образовалась 3I/Atlas, Вселенная была лишь частью своего нынешнего возраста, а Млечный Путь, в котором она сформировалась, всё ещё находился в процессе формирования посредством бурных столкновений и слияний с другими галактиками.
|
|
|
|
Если звезда, вокруг которой сформировалась 3I/Atlas, имела ту же массу, что и наше Солнце, то, вероятно, она уже достигла конца своей жизни, пережив множество внегалактических объектов, которые она выпустила вскоре после своего рождения.
|
|
|
|
В течение следующих 10 лет передовые телескопы для поиска новых объектов, такие как NEO Surveyor НАСА и обсерватория Веры К. Рубин в Чили, увеличат число известных внегалактических объектов на порядок. Это предоставит астрономам летопись эволюции планетных систем на протяжении всей истории галактики.
|
|
|
|
Источник
|
