Комета 3I/ATLAS: необычные водяные испарения ставят под сомнение научные представления

Новости МирТесен

В процессе наблюдений за таинственной кометой 3I/ATLAS физики зафиксировали наличие водяного газа. Это стало первым зарегистрированным случаем обнаружения гидроксильного газа, являющегося химическим показателем воды, у объекта, прилетевшего из межзвёздного пространства.

Используя данные, полученные с помощью обсерватории NASA «Нил Герелс Свифт», ученые из Обернского университета определили, что комета 3I/ATLAS выбрасывает воду со скоростью около 40 килограммов в секунду. Этот объем сопоставим с расходом воды из пожарного шланга, работающего на максимальной производительности, причем комета находится на расстоянии, почти втрое превышающем расстояние от Земли до Солнца.

Значимость этого открытия обусловлена расстоянием, на котором была отмечена активность: 2,90 астрономических единиц. Это намного дальше от Солнца, чем область, где обычно наблюдаются проявления активности у комет Солнечной системы.

«Обнаружение воды или даже её слабого ультрафиолетового следа, выраженного в виде гидроксила OH, у межзвёздной кометы, фактически является расшифровкой сигнала из другой планетной системы, — так в пресс-релизе пояснил Деннис Бодевиц, профессор физики Обернского университета и руководитель исследования. Это свидетельствует о том, что химические элементы, необходимые для зарождения жизни, не являются исключительной характеристикой нашей Солнечной системы ».

В своей публикации авторы сообщают, что для выявления молекул воды, испускаемых кометой, исследователи применяли ультрафиолетовое излучение. Установлено, что вода генерирует характерный сигнал в процессе разрушения в космическом пространстве, и объем воды, высвобождаемой кометой, существенно увеличился в период с конца июля по середину августа 2025 года.

Для осуществления этого открытия исследователи использовали телескоп NASA «Свифт», расположенный на высокой орбите над нашей планетой. Хотя диаметр зеркала «Свифта» составляет всего 30 см, он способен улавливать ультрафиолетовый свет значительно лучше, чем наземные телескопы. Это связано с тем, что он находится за пределами атмосферы, которая обычно поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, препятствуя его достижению телескопов на поверхности. Благодаря своей позиции в космосе, «Свифт» обеспечивает такую же эффективность для подобных наблюдений, как и телескоп с 4-метровым зеркалом, находящийся на Земле.

С момента запуска 1 июля 2025 года, финансируемым NASA обзорным телескопом ATLAS, расположенным в Чили, комета 3I/ATLAS неоднократно вызывала удивление. Предыдущие исследования уже указывали на то, что этот межзвёздный объект значительно массивнее, чем известные ранее кометы; последние данные свидетельствуют о том, что минимальный диаметр его ядра составляет около пяти километров, а масса – не менее 33 миллиардов тонн.

Уникальные размеры делают этот объект, обозначенный как 3I/ATLAS, значительно массивнее первых двух идентифицированных межзвёздных тел, 1I/Оумуамуа и 2I/Борисова. По словам астронома из Гарварда Ави Лёба: « Ожидается, что для обнаружения объекта, сопоставимого по размеру с кометой 3I/ATLAS, потребуется выявить приблизительно 100 000 тел, подобных Оумуамуа ».

Значительный размер кометы способствует поддержанию её траектории, даже при интенсивной дегазации. В то время как более мелкие тела были бы смещены газовыми потоками, исходящими с их обращённых к Солнцу сторон, комета 3I/ATLAS показала высокую орбитальную устойчивость, с негравитационным ускорением, которое составило менее 15 метров в секунду в квадрате.

Наличие воды, испускаемой кометой, делает её ещё более сложной и загадочной.

Вместо простого испарения с ядра, исследование указывает на то, что вода образуется из обширных источников. Скорее всего, это происходит из крупных ледяных зёрен в коме кометы, которые сублимируются под воздействием солнечного света. Этот механизм, ранее наблюдавшийся лишь у немногих удалённых комет, свидетельствует о наличии сложных, многослойных ледяных структур, хранящих в себе информацию о процессе их формирования.

Нахождение воды стало важной вехой в изучении межзвёздных объектов, попавших в нашу Солнечную систему. По словам ведущего научного сотрудника Цзэси Син: « До сих пор каждая межзвёздная комета представляла собой сюрприз. Оумуамуа оказался сухим, Борисов содержал большое количество угарного газа, а ATLAS теперь испускает воду на удалении, которое оказалось для нас неожиданным ».

«Они пересматривают наши представления о том, как образуются планеты и кометы в звездных системах» , — сказал Син.

Кроме того, свежие данные, полученные с орбитального аппарата ESA «ЭкзоМарс Trace Gas Orbiter» во время сближения кометы 3I/ATLAS с Марсом, позволили сделать дополнительные снимки. Несмотря на то, что сложные условия наблюдения выявили технические сложности при изучении этих редких объектов, это все равно было расценено как ценная возможность задействовать орбитальный аппарат для решения задач, не входящих в его первоначальную программу.

«По словам Колина Уилсона, научного сотрудника ESA, хотя марсианские орбитальные аппараты и продолжают делать значительный вклад в изучение Марса, всегда особенно интересно наблюдать за их реакцией на неожиданные события, подобные этому ».

наблюдения за 3I/ATLAS возобновятся после середины ноября 2025 года, что позволит продолжить отслеживание её изменений по мере приближения к перигелию, которое произойдёт 30 октября. По расчётам, траектория кометы пролегает на расстоянии 1,4 астрономической единицы от Солнца, что немного меньше орбиты Марса. После этого она окончательно покинет Солнечную систему, двигаясь с приблизительной скоростью 209 000 км/ч.

Данное открытие имеет существенное значение для нашего представления о том, как формируются планетные системы в галактике. Обнаружение водяной активности у межзвёздной кометы указывает на то, что ключевые химические компоненты, необходимые для возникновения жизни, не являются эксклюзивными для нашей Солнечной системы. Кроме того, сложные ледяные структуры, которые свидетельствуют о наличии обширных запасов воды, содержат сведения об условиях формирования в отдалённых звёздных областях, датируемые миллиардами лет.

Пока зонд 3I/ATLAS движется по Солнечной системе, ученые-астрономы во всем мире используют уникальную возможность для изучения вещества, которое долгое время находилось в межзвездном пространстве, возможно, на протяжении миллиардов лет. Каждое наблюдение позволяет расширить знания о многообразии планетных систем и космических процессах, которые определяют формирование компонентов, необходимых для возникновения жизни во всей нашей галактике.