Астрономы пришли к выводу, что ледяные компоненты межзвёздной кометы 3I/ATLAS демонстрируют спектральные характеристики, схожие с некоторыми объектами, расположенными за пределами орбиты Нептуна. Эта необычная параллель была установлена благодаря данным, полученным с космического телескопа «Джеймс Уэбб». Полученные данные позволяют предположить, что ледяные тела в различных планетных системах могут формироваться из частиц, обладающих схожими физическими свойствами, несмотря на различия в условиях их образования.

Исследование было проведено международной группой астрономов во главе с Сильвией Протопапой из Юго-Западного исследовательского института США (SwRI). Специалисты использовали инфракрасный спектрограф NIRSpec телескопа «Джеймс Уэбб» для анализа вещества, окружающего ядро кометы 3I/ATLAS. Наблюдения осуществлялись трижды: в августе и декабре 2025 года, а также в апреле 2026 года. Это дало возможность отследить изменения в составе и свойствах частиц до и после максимального сближения кометы с Солнцем.

Наиболее неожиданным оказалось проявление особенностей поглощения инфракрасного излучения водяным льдом. Как правило, ледяные частицы в кометах характеризуются выраженными спектральными признаками на длинах волн около 1,5, 2 и 3 микрометров. Однако у кометы 3I/ATLAS исследователи зафиксировали интенсивную полосу поглощения вблизи 3 микрометров, в то время как другие две оказались очень слабыми или практически не проявились. Данное сочетание отличается от того, что наблюдается у большинства ранее изученных комет Солнечной системы.

Для объяснения полученных результатов астрономы создали модели взаимодействия света с частицами различного размера и состава. Наиболее точными оказались модели, в которых водяной лёд смешан с пылью, формируя микроскопические скопления размером около одного микрометра или меньше. В таких структурах свет проходит через относительно небольшой объем льда, что приводит к ослаблению коротковолновых полос поглощения. У большинства обычных комет ледяные частицы имеют сопоставимые размеры, однако, согласно существующим моделям, содержат значительно меньшее количество пылевых включений.

Дальнейшие исследования выявили, что характеристики вещества кометы подвержены изменениям в процессе времени. В апреле 2026 года анализ спектральных данных продемонстрировал наличие дополнительной группы частиц, обогащенных льдом. На текущий момент ученые не смогли определить, обусловлено ли это воздействием солнечной радиации или обнажением новых слоев вещества вследствие разрушения поверхности ядра кометы.

Особый интерес вызвал анализ спектров транснептуновых объектов – ледяных тел, вращающихся вокруг Солнца за орбитой Нептуна. У некоторых из них также наблюдаются аналогичные особенности в полосе водяного льда, расположенной приблизительно на отметке 3 микрометра, а также слабые признаки поглощения в области более коротких длин волн. Это может указывать на наличие общего спектра физических свойств ледяных частиц, формирующихся в протопланетных дисках вокруг различных звезд. Тем не менее, сходство в спектрах не позволяет утверждать, что комета 3I/ATLAS и транснептуновые объекты имеют идентичный химический состав или происхождение.

По оценкам исследователей, микроскопические смеси льда и пыли могли сформироваться на ранних стадиях формирования планетных систем и в некоторой степени сохранить свои изначальные характеристики. Однако пока не ясно, насколько типична комета 3I/ATLAS для межзвёздных комет. Для подтверждения этой гипотезы необходимы дополнительные наблюдения ледяных тел Солнечной системы и будущих межзвёздных объектов.

Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.