Międzygwiezdna kometa 3I/ATLAS może być jednym z najstarszych obiektów, jakie kiedykolwiek zaobserwowano w naszym kosmicznym sąsiedztwie. Astronomowie uważają, że powstała nawet 11 miliardów lat temu, w bardzo zimnym i odizolowanym rejonie galaktyki. Kluczową wskazówką okazał się niezwykły skład jej wody.
Kometa 3I/ATLAS przybyła spoza naszego Układu Słonecznego
Astronomowie od dawna liczyli na to, że uda się dokładniej zbadać obiekt, który nie narodził się wokół naszego Słońca. Kometa 3I/ATLAS okazała się pod tym względem wyjątkowa. To dopiero trzeci potwierdzony obiekt międzygwiezdny, który przeleciał przez nasz Układ Słoneczny, a przy tym wszystko wskazuje na to, że może być najstarszym z dotąd poznanych.
Naukowcy szacują, że kometa może mieć nawet 11 miliardów lat. Dla porównania, Słońce ma około 4,6 miliarda lat. To oznacza, że 3I/ATLAS mogła powstać w bardzo odległej epoce historii galaktyki, jeszcze zanim uformowało się wiele znanych dziś układów planetarnych.
Obiekt został odkryty latem ubiegłego roku. Ponieważ jego tor lotu był znany odpowiednio wcześnie, NASA i Europejska Agencja Kosmiczna miały czas, by skierować ku niemu wiele teleskopów. W październiku kometa minęła Marsa, a w grudniu znalazła się najbliżej Ziemi. Dziś oddala się już od nas i opuszcza Układ Słoneczny.
Dlaczego kometa 3I/ATLAS jest tak ważna dla nauki
Największe zainteresowanie badaczy wzbudził nie tylko sam fakt, że kometa przybyła spoza naszego układu, ale przede wszystkim jej skład chemiczny. Zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu Michigan przeanalizował ją jesienią ubiegłego roku przy użyciu obserwatorium ALMA na pustyni Atakama w Chile.
W wodzie komety wykryto wyjątkowo dużo deuteru, czyli tak zwanego ciężkiego wodoru. To szczególnie ważna wskazówka, bo wysoka zawartość tej odmiany wodoru zwykle wiąże się z bardzo niskimi temperaturami panującymi podczas formowania się lodu i pyłu.
W przypadku 3I/ATLAS ten sygnał jest niezwykle mocny. Jak podają badacze, kometa zawiera ponad 30 razy więcej półciężkiej wody niż ziemskie oceany. Taki wynik sugeruje, że obiekt powstał w miejscu znacznie chłodniejszym niż rejony, w których formował się nasz Układ Słoneczny.
Wyjątkowo zimne pochodzenie komety
Według Teresy Paneque-Carreno z Uniwersytetu Michigan, odkrycie wskazuje, że kometa 3I/ATLAS mogła narodzić się jeszcze przed uformowaniem się gwiazdy w swoim macierzystym układzie. Innymi słowy, jej materiał mógł krążyć w bardzo zimnym, odizolowanym obłoku, zanim pojawiło się centralne słońce.
To ważna różnica. Nasze Słońce prawdopodobnie formowało się w otoczeniu innych młodych gwiazd, które dodatkowo ogrzewały najbliższe środowisko. Gwiazda macierzysta komety 3I/ATLAS mogła natomiast rozwijać się bardziej samotnie. Mniej źródeł ciepła oznaczało chłodniejsze warunki, a właśnie takie środowisko sprzyja zachowaniu dużych ilości deuteru w lodzie.
To odkrycie daje naukowcom rzadką okazję, by zajrzeć w warunki panujące w bardzo dawnych etapach formowania się planet i układów gwiezdnych. 3I/ATLAS nie jest więc tylko kosmicznym gościem. To także rodzaj kapsuły czasu z odległej przeszłości galaktyki.
Co już wiadomo o komecie 3I/ATLAS
Choć dokładne miejsce pochodzenia komety nadal pozostaje tajemnicą, astronomowie zdołali ustalić kilka ważnych szczegółów. Obserwacje wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a wskazują, że jądro obiektu ma średnicę od 440 metrów do 5,6 kilometra. Taki zakres pokazuje, że wciąż nie wszystko da się określić z pełną precyzją, ale skala obiektu jest już znana w przybliżeniu.
Badacze ustalili również, że kometa porusza się z prędkością około 220 tysięcy kilometrów na godzinę. To wystarczająco dużo, by szybko przeciąć nasz Układ Słoneczny i równie szybko zniknąć z pola widzenia większości instrumentów. Dziś 3I/ATLAS jest już daleko poza Jowiszem i nadal oddala się od nas.
Trzeci taki obiekt w historii obserwacji
Pojawienie się 3I/ATLAS wpisuje się w bardzo krótką, ale fascynującą listę znanych obiektów międzygwiezdnych. Pierwszym był Oumuamua, odkryty w 2017 roku przez teleskop na Hawajach. Dwa lata później astronomowie zaobserwowali kometę 2I/Borisov, nazwaną na cześć krymskiego astronoma amatora, który jako pierwszy ją zauważył.
3I/ATLAS dołącza do tego elitarnego grona, ale wyróżnia się tym, że może nieść ze sobą ślady wyjątkowo dawnych i zimnych warunków narodzin. To właśnie dlatego wzbudza tak duże zainteresowanie wśród astronomów.
Co to odkrycie mówi o narodzinach planet
Naukowcy podkreślają, że każdy taki obiekt to osobny fragment większej układanki. Skład chemiczny komety, jej wiek, trajektoria i rozmiary pomagają odtwarzać środowiska, w których miliardy lat temu mogły rodzić się planety.
3I/ATLAS pokazuje, że procesy formowania się ciał niebieskich w galaktyce mogły przebiegać w bardzo różnych warunkach. Nie wszędzie było tak jak u nas. Nie wszędzie młode gwiazdy miały liczne kosmiczne sąsiedztwo. Czasem mogły powstawać niemal w samotności, w znacznie chłodniejszych obłokach materii. A to mogło wpływać na skład lodu, pyłu i późniejszych planetozymali.
Zakończenie
Kometa 3I/ATLAS nie stanowi zagrożenia dla Ziemi, ale dla nauki jest bezcenna. Może być starsza od Słońca, pochodzić z wyjątkowo zimnego rejonu galaktyki i zachować w swoim wnętrzu chemiczne ślady bardzo dawnych warunków kosmicznych. Choć jej droga przez nasz Układ Słoneczny była krótka, pozostawiła po sobie coś znacznie trwalszego: nowe pytania o to, jak i gdzie rodziły się planety miliardy lat temu.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Astronomy .