В ходе наблюдений за загадочной кометой 3I/ATLAS физики зафиксировали наличие водяного газа. Это стало первым зарегистрированным случаем обнаружения гидроксильного газа – химического индикатора 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, проявляющегося в виде гидроксила OH, у межзвёздной кометы, фактически означает расшифровку сигнала из другой планетной системы, как пояснил Деннис Бодевиц, профессор физики Обернского университета и руководитель исследования, в пресс-релизе. Это подтверждает, что химические элементы, необходимые для зарождения жизни, не являются исключительной характеристикой нашей Солнечной системы ».
В своей статье исследователи сообщают, что ультрафиолетовое излучение было применено для выявления молекул воды, испускаемых кометой. Учёные установили, что вода генерирует характерный сигнал в процессе распада в космическом пространстве, а также зафиксировали существенное увеличение объема воды, высвобождаемой кометой, в период с конца июля по середину августа 2025 года.
Для осуществления этого открытия исследователи применили телескоп NASA «Свифт», расположенный на высокой орбите над нашей планетой. Несмотря на небольшой размер зеркала – всего 30 сантиметров, «Свифт» способен регистрировать ультрафиолетовое излучение значительно лучше, чем наземные телескопы. Это объясняется тем, что он находится за пределами атмосферы, которая обычно поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, не давая ему достичь телескопов, расположенных на поверхности. Благодаря своей позиции в космосе, «Свифт» обеспечивает такую же эффективность для подобных наблюдений, как и телескоп, оснащенный зеркалом диаметром 4 метра, установленный на Земле.
С момента запуска 1 июля 2025 года, финансируемый NASA обзорный телескоп ATLAS, расположенный в Чили, наблюдал комету 3I/ATLAS, которая неоднократно вызывала удивление. Предыдущие исследования уже указывали на то, что этот межзвёздный объект значительно массивнее, чем его аналоги; новые 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 позволяет объяснить её устойчивость в движении, даже при интенсивной дегазации. В отличие от более мелких тел, которые были бы сбиты с курса струями газа, испускаемыми с их обращённых к Солнцу сторон, комета 3I/ATLAS показала высокую орбитальную стабильность, с негравитационным ускорением, составившим менее 15 метров в секунду в квадрате.
Наличие воды, испускаемой кометой, делает её ещё более сложной и загадочной.
По мнению исследователей, вода в кометах не образуется в результате обычной сублимации с ядра, а происходит из обширных источников. Наиболее вероятным сценарием является сублимация крупных ледяных зёрен, расположенных в коме, под воздействием солнечного света. Этот механизм, ранее зафиксированный лишь у нескольких удалённых комет, свидетельствует о наличии сложных, многослойных ледяных образований, которые хранят информацию о процессе их формирования.
Нахождение воды открывает новую страницу в развитии истории межзвёздных объектов, находящихся в нашей Солнечной системе. По словам ведущего исследователя Цзэси Син: « До сих пор каждая межзвёздная комета представляла собой сюрприз. Оумуамуа характеризовался сухостью, Борисов содержал большое количество угарного газа, а сейчас ATLAS проявляет наличие воды на удалении, которое оказалось для нас неожиданным ».
«Новые данные заставляют пересмотреть представления о том, как формируются 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 трудности при изучении этих редких объектов, это было признано уникальной возможностью 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 существенно обогащать наши знания о Марсе, особенно интересно наблюдать за их реакцией на неожиданные обстоятельства, подобные этой ».
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. Траектория кометы расположится на расстоянии 1,4 астрономической единицы от Солнца, немного внутри орбиты Марса, после чего она окончательно покинет Солнечную систему, двигаясь со скоростью примерно 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 3I/ATLAS движется по Солнечной системе, учёные-астрономы во всём мире используют уникальную возможность для изучения вещества, которое долгое время находилось в межзвёздном пространстве, возможно, на протяжении миллиардов лет. Каждый полученный результат позволяет получить более глубокое понимание разнообразия планетных систем и космических процессов, которые определяют состав строительных блоков жизни во всей нашей галактике.