Межзвездная комета 3I/ATLAS оказалась уроженцем экстремально холодных мест
Астрономы обнаружили в газовой оболочке межзвездной кометы 3I/ATLAS необычно высокое содержание дейтерия. Это тяжелый изотоп водорода, чьи атомы входят в состав некоторых молекул метана. Оказалось, доля дейтерия в метане этого тела аномальна высока. Следовательно, космический странник образовался в крайне холодных условиях. Не исключено, что часть его материала была старше той звездной системы, в которой он возник.
3I/ATLAS — третий известный межзвездный объект, обнаруженный в Солнечной системе. Его открыли в июле 2025 года. В отличие от обычных комет, которые обращаются вокруг Солнца, это небесное тело прибыло из другой звездной системы и движется по гиперболической траектории. Сблизившись с нашей звездой, оно начало активно выделять газ и пыль, образовав характерную для комет оболочку — кому.
Ученых особо заинтересовал химический состав межзвездного гостя. Дело в том, что сохранившееся в его ледяном ядре вещество может многое рассказать об условиях, существовавших в далекой планетной системе миллиарды лет назад.
Ранее астрономы выявили аномально высокое содержание дейтерия в воде межзвездной кометы. Соотношение тяжелого и обычного водорода оказалось в десятки раз выше, чем в земных океанах. Это позволило предположить, что вода 3I/ATLAS сформировалась в чрезвычайно холодной среде, где химические реакции способствуют накоплению дейтерия.
Теперь международная исследовательская группа под руководством Натана Рота (Nathan X. Roth) из Центра космических полетов имени Годдарда NASA (США) решила выяснить, насколько высоким было содержание дейтерия в другом компоненте газовой оболочки — метане. Для этого ученые проанализировали инфракрасные спектры 3I/ATLAS, полученные с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» 22 и 23 декабря 2025 года.
По итогу в газовой оболочке объекта обнаружили не только обычный метан (CH4), но и его редкую разновидность CH3D. В нем один атом водорода заменен дейтерием. Измерения показали, что отношение дейтерия к обычному водороду в метане достигает 3,18 процента. Это примерно в 14 раз больше показателя, выявленного у кометы Чурюмова — Герасименко. Ее изучением занималась миссия «Розетта».
Более того, выяснилось, что метан 3I/ATLAS содержит примерно в три раза больше дейтерия, чем вода. Такая разница может указывать на то, что эти вещества формировались в разное время.
Поясним: в чрезвычайно холодных облаках газа и пыли температура может опускаться примерно до минус 263 градусов Цельсия. В таких условиях химические реакции способствуют накоплению дейтерия в молекулах различных веществ. Причем чем дольше химические реакции идут в такой зоне, тем более высокая доля местного водорода представлена дейтерием. Значит, вода могла образоваться раньше, а метан — позднее, когда условия для включения тяжелого водорода в молекулы стали благоприятнее.
Накоплению дейтерия также могли способствовать низкое содержание тяжелых химических элементов и интенсивное воздействие космических лучей. Такие условия могли существовать еще до рождения звезды, вокруг которой впоследствии сформировалась комета.
При этом существующие химические модели пока не могут уверенно объяснить столь высокое содержание дейтерия в метане. В конечном итоге метан и другие замерзшие вещества, что входят в состав 3I/ATLAS, могли образоваться еще до рождения родительской звездной системы и сохранить следы тех условий.
Таким образом, результаты научной работы, опубликованной в журнале Nature Astronomy, подкрепляют предположение о холодном прошлом межзвездного странника. Они также позволяют восстановить возможную последовательность образования его ледяных компонентов. Впрочем, окончательно установить место и рождения 3I/ATLAS ученым еще предстоит.
Telegram 
Дзен 
VK 
