«Джеймс Уэбб» помог раскрыть химический состав второй межзвездной кометы

❋ 5.3

С помощью спектрографа NIRSpec, установленного на борту космической обсерватории «Джеймс Уэбб», астрономы впервые изучили состав газов, выделяемых межзвездной кометой 3I/ATLAS. Высокие концентрации углекислого газа в ее составе «намекнули» на возможное формирование объекта у «снеговой линии» родной звезды — области, где простые летучие соединения превращаются в лед.

Астрономия

# галактический диск

# Джеймс Уэбб

# кома

# лед

# межзвездная комета

# снеговая линия

Третий межзвездный объект 3I/ATLAS, замеченный инфракрасным «зрением» космического телескопа «Джеймс Уэбб» / © NASA/James Webb Space Telescope

Об открытии кометы и по совместительству третьего межзвездного объекта ученые сообщили 1 июля 2025 года, когда 3I/ATLAS двигался по небу вдоль границы созвездий Змея и Стрелец. По оценкам, «гость», прибывший в Солнечную систему из-за ее пределов, пролетит мимо Марса, а после сближения с Землей покинет нашу звездную систему. Ранее исследователи подсчитали, что с поверхности объекта каждую секунду испаряется приблизительно 40 килограммов водяного льда. Однако получить реальные данные о его составе удалось только сейчас.

Международная группа ученых под руководством Мартина Кординера (Martin A. Cordiner) из Центра космических полетов имени Годдарда NASA (США) наблюдала за 3I/ATLAS с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», когда комета находилась на расстоянии около 493 миллионов километров от Солнца. Результаты новой научной работы опубликованы на сервере препринтов Корнеллского университета.

Спектральный анализ помог выявить яркий выброс углекислого газа (CO₂), сопровождаемый гораздо более слабыми следами воды (Н₂О), монооксида углерода (СО), сероуглерода (OCS), а также признаками водяного льда и пыли. Примечательно, что отношение углекислого газа к воде составило восемь к одному — это в шесть раз больше, чем у комет Солнечной системы на таких расстояниях. Ранее подобное соотношение зафиксировали лишь у необычной кометы C/2016 R2.

Карта распределения газов показала, что выбросы преимущественно направлены в сторону Солнца, где поверхность ядра нагревается сильнее. При этом разные молекулы проявляют разный «характер»: CO₂ испаряется активнее, СО — более равномерно, а вода — сдержаннее, что указывает на сильное влияние температуры сублимации (переход вещества из твердого состояния сразу в парообразное, без стадии перехода в жидкое состояние). Такая неоднородность свидетельствует о сложном строении поверхности ядра и наличии своеобразной тепловой изоляции, которая препятствует проникновению тепла внутрь и тормозит процесс испарения.

Поскольку в спектре зафиксировали полосы поглощения водяного льда, исследователи заключили, что ядро 3I/ATLAS окружено облаком мельчайших ледяных зерен размером меньше микрометра. Их присутствие подтверждает, что часть воды не испаряется напрямую с поверхности, а поступает в кому вместе с выброшенными частицами льда.

Комета 3I/ATLAS, движущаяся на фоне звезд в объективе телескопов наземной обсерватории Лас-Кумбрес (LCO). / © ESA

Данные «Уэбба», однако, не полностью совпадают с наблюдениями космической рентгеновской обсерватории Neil Gehrels Swift Observatory: в более широких областях комы ранее находили больше воды, чем вблизи ядра. Значит, ледяные зерна могут играть важную роль в пополнении газовой оболочки.

Объяснить высокий уровень углекислого газа может происхождение объекта: астрономы предположили, что он мог образоваться недалеко от «снеговой линии» родной звезды (где концентрация CO₂ в льдах резко возрастает) или подвергся воздействию интенсивного космического излучения, которое изменило химический баланс в пользу углекислого газа.

Высокая скорость кометы и ее траектория указали на возможное происхождение в «толстом диске» Галактики — массивной, но менее плотной части диска Млечного Пути, состоящей из старых звезд с низкой металличностью (металлами астрономы называют все элементы тяжелее гелия). Таким образом, 3I/ATLAS возрастом 3-11 миллиарда лет может оказаться своеобразной «капсулой времени», сохранившей отпечаток далекой эпохи формирования планет.

Астрономы планируют продолжить наблюдения, когда расстояние от кометы до Солнца составит примерно 300 миллионов километров. В этот момент водяной лед будет активнее испаряться, что позволит уточнить состав ядра и понять, насколько сильно межзвездные путешественники отличаются от комет нашей системы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.