комета 3I/ATLAS, один з небагатьох міжзоряних гостей, яких нам вдалося виявити, став одним із найцікавіші небесні тіла останніх років. У міру наближення до Сонця спостереження показують, що на його поверхні активувалися справжні вибухи. виверження крижаних вулканів, поведінка, яка не відповідає класичному уявленню про ці об'єкти як про прості інертні блоки породи та льоду.
Ця комета, яка далі Грудень 19 станеться з 270 мільйонів кілометрів від ЗемліЦе пропонує швидкоплинний, але безцінний погляд на європейську науку. Команди з CSIC/IEEC і кілька обсерваторій у Каталонії максимально використовують цей підхід, щоб розгадати його внутрішня будова, склад та походження перш ніж 3I/ATLAS продовжить свій шлях і ніколи не повернеться.
Міжзоряний гість з активними крижаними вулканами
Нові спостереження показують, що, коли 3I/ATLAS наближався до Сонця, комета почала вивільняти струмені газу та замерзлих частинок з певних точок на його поверхні. Ці спалахи, видимі з різних обсерваторій, відповідають тому, що відомо як кріовулканічна активність: лід, що утримується під землею, нагрівається, сублімується та стрімко випаровується в космос.
Це явище було описано в попередньому дослідженні, опублікованому на Листопад 24 на сервері препринту ArXiv, підписаний іспанським дослідником Хосеп Тріго-Родрігес (Інститут космічних наук, CSIC/IEEC). У цій роботі аналізуються дані, отримані за допомогою Телескоп Джоана Оро в обсерваторії Монсек, у Каталонії, у поєднанні з вимірюваннями з інших європейських центрів.
Згідно з дослідженням, оскільки комета отримувала більше сонячної радіації, лід, що знаходився під поверхнею, — особливо твердий вуглекислий газ та інші леткі речовини— він почав безпосередньо переходити з твердого стану в газоподібний. Це перетворення створило тиск у внутрішніх порожнинах, що мало б спричинити виверження через тріщини та кріовулканічні жерла, викидаючи газ і пил, що живлять кому та хвіст комети.
Такі процеси вже деякий час відомі в кометах самої Сонячної системи, але у випадку 3I/ATLAS активність була продемонстрована... більш інтенсивний та структурований, ніж зазвичайТаким чином, команда інтерпретує спостережуване як розвинений кріовулканізм, а не як просте відтавання поверхні, що свідчить про те, що об'єкт зберігає активні внутрішні механізми коли отримує достатньо енергії.
Склад разюче схожий на транснептунові крижані світи
Окрім видовища крижаних вулканів, один із результатів, який привернув найбільшу увагу, пов'язаний з склад кометиСпектроскопічні вимірювання, проведені командою Тріго-Родрігеса, показують, що 3I/ATLAS поводиться як примітивний вуглецевий об'єкт, багатий на метали та з ознаками значної зміни водної оболонки.
Порівнюючи свої дані зі зразками вуглецевмісні хондрити зібрані в Антарктиді, а також за допомогою спостережень транснептунські об'єкти — крижаних тіл, розташованих за межами Нептуна, таких як деякі карликові планети — дослідники виявили дуже схожі закономірності. Спосіб, яким комета відбиває та поглинає світло, нагадує примітивні метеорити та далекі тіла в транснептуновому поясі.
Для астрономії цей збіг є потужною підказкою: він свідчить про те, що процеси формування планет що породжують крижані світи, можуть повторюватися в дуже різних зоряних системах. Іншими словами, комета, що утворилася навколо іншої зірки, здається, складається з суміші матеріалів, подібних до деяких об'єктів з зовнішній вигляд нашої Сонячної системи.
Попередні оцінки показують, що діаметр ядра 3I/ATLAS може становити від кількох сотень метрів до кількох кілометрів. відносно висока щільність і значну металеву частку. Ця структура, разом із наявністю дуже летких льодів, відповідає інтенсивній кріовулканічній активності, зафіксованій, коли комета ще перебувала на сотні мільйонів кілометрів від Сонця.
Автори дослідження припускають, що сублімація вуглекислого газу та інших льодів при взаємодії з зерна, багаті на залізо, нікель та сульфідиЦе може спровокувати екзотермічні хімічні реакції. Ці процеси вивільняли б додаткову енергію, підсилюючи струмені та пояснюючи потужність кріовулканів, що спостерігаються в 3I/ATLAS.
Європейська перспектива: ключова роль телескопа Жоана Оро
Значна частина прогресу у вивченні цієї комети зумовлена інтенсивною кампанією зі спостережень, що проводиться з Європа, і зокрема Іспанія. Телескоп Джоана Оро, розташована в обсерваторії Монсек (Каталонія), надала одні з найвищої роздільної здатності зображень коми та струменів 3I/ATLAS.
Команда під керівництвом Тріго-Родрігеса відстежувала еволюцію комети, коли вона наближалася до своєї перигелій, найближчої до Сонця точки, досягнутої Жовтень 29Протягом тижнів до та після цієї дати камери зафіксували помітне збільшення яскравості та зміни морфології коми, чіткі ознаки раптового збільшення поверхневої активності.
Завдяки координації з іншими обсерваторіями в регіоні, вдалося реконструювати досить детальну послідовність поведінки комети. Кожен новий спалах газу та пилу надавав дані про розподіл летких матеріалів, основна структура та реакція об'єкта на сонячне нагрівання.
Для європейських дослідницьких центрів цей випадок став справжнім випробувальним полігоном. Результати, отримані за допомогою таких інструментів, як Joan Oró, допомагають переосмислити те, як слід готувати місії. майбутні кампанії спостереження міжзоряних об'єктів, з особливою увагою до тонких ознак кріовулканізму та внутрішніх процесів.
Уроки, отримані в результаті роботи 3I/ATLAS, дозволять внести корективи в конструкції нових телескопів та програм стеження, щоб вони могли легше виявляти об'єкти. швидкі зміни активності цих відвідувачів, які за визначенням проходять через наше середовище лише один раз.
Третій міжзоряний об'єкт, який діє як капсула часу
До 2017 року жодного міжзоряного об'єкта не було підтверджено. Відтоді було ідентифіковано лише три: «Оумуамуа», 2I/Борисов і тепер... 3I/ATLASКожен з них функціонує як свого роду посланець глибокого минулого інших зірок, і ймовірність спостереження їх у таких деталях надзвичайно низька.
У випадку 3I/ATLAS, оцінки свідчать про те, що це може бути старша за саму Сонячну системуЦе означає, що вона зберігає хімічну та структурну інформацію з дуже ранньої фази формування планет у своїй батьківській системі. Космічне випромінювання мало б змінити зовнішні шари, але нещодавня активність вказує на те, що її внутрішня частина все ще містить значну частину цієї інформації. бездоганний матеріал.
Таке поєднання надзвичайно великого віку та активних кріовулканів робить комету справжньою капсула часуАналіз складу його льодів та металевих зерен може допомогти нам зрозуміти, як перші складні сполуки утворилися в середовищах, віддалених від Сонця, що є ключем до реконструкції хімії інших регіонів галактики.
Крім того, його гіперболічна орбіта та її швидкість понад 221.000 км/год Вони чітко показують, що воно не гравітаційно пов'язане із Сонцем. Динамічні розрахунки вказують на те, що воно було викинуте зі своєї первісної планетної системи гравітаційними взаємодіями і що після проходження сонячної околиці, покине Систему обов'язково в найближчі роки.
Ця швидкоплинність створює тиск на наукову спільноту: щоночі спостереження Це унікальна можливість. Саме тому європейські команди зосереджені на тому, щоб максимально використати доступний час, перш ніж комета зникне в міжзоряному просторі.
Поза межами сенсаційності: чого нас навчає 3I/ATLAS
З моменту свого виявлення комета стала об'єктом усіляких досліджень спекуляції в соціальних мережахвключаючи теорії, які описували його як можливий позаземний космічний корабель. Однак вимірювання його траєкторії, складу та поведінки узгоджуються без вдавання до дивних пояснень: це природна комета, викинута з іншої зоряної системи.
Для астрономів інтерес полягає не в теорії змови, а в тому, підказки, які вона пропонує щодо формування замерзлих світівПодібність з транснептуновими об'єктами свідчить про те, що протопланетні диски різних зірок можуть генерувати тіла з дуже схожим складом, слідуючи спільним фізичним та хімічним процесам.
Якщо цю тенденцію підтвердять майбутні міжзоряні гості, т.зв. порівняльна астрономія Вивчення міжзоряних систем зробить значний крок вперед. Кожна нова комета, що прибуває ззовні, надаватиме дані для визначення ступеня, до якої ті самі закономірності формування та еволюції повторюються в різних частинах галактики.
Водночас, детальне вивчення цих об'єктів має також практичний аспект: розуміння як вони взаємодіють із Сонячною системоюРозуміння швидкостей, яких вони досягають, і того, як вони поводяться поблизу Сонця, є важливим для оцінки потенційних довгострокових ризиків, якими б віддаленими вони не здавалися сьогодні.
Зрештою, 3I/ATLAS нагадує нам, що навіть тіла, які здаються простими брилами льоду, приховують набагато багатша внутрішня динамікаЙого крижані вулкани, незвичайний склад та швидкоплинне проходження через наше середовище змушують переглянути попередні уявлення про комети та різноманітність світів, які можуть формуватися навколо інших зірок.
Оскільки 3I/ATLAS наближається до своєї найближчої точки до Землі та готується назавжди покинути Сонячну систему, європейська наукова спільнота продовжує збирати дані вчасно: кожне виверження кріовулкану, кожна зміна його яскравості та кожне спектроскопічне вимірювання додають елементи до головоломки, яка виходить далеко за рамки цікавої комети, адже допомагає нам зрозуміти... Як крижані світи формуються, еволюціонують та повторюються в галактиці?.
