Miliardy lat wystawienia na działanie promieni kosmicznych
Procesy, które ukształtowały obecny wygląd komety 3I/ATLAS, zachodziły niezwykle powoli, ale ich efekt okazał się znaczący. Przez szacowany okres siedmiu miliardów lat obiekt był nieprzerwanie bombardowany przez galaktyczne promienie kosmiczne. Te wysokoenergetyczne cząstki pochodzące z głębi kosmosu stopniowo przekształcały zamrożony w lodzie komety tlenek węgla w dwutlenek węgla. Kluczową różnicą między przestrzenią międzygwiezdną a naszym układem jest obecność heliosfery, czyli ochronnej bańki magnetycznej wytwarzanej przez Słońce. Kometa 3I/ATLAS spędziła większość swojego istnienia poza taką osłoną, co zaowocowało powstaniem napromieniowanej warstwy sięgającej od 15 do 20 metrów w głąb jej struktury.
Czytaj też: Kwas octowy w kosmicznym lodzie. To pierwszy taki przypadek w historii astronomii
Symulacje komputerowe wykonane przez zespół badawczy wskazują, że już po miliardzie lat takiego bombardowania mogła wytworzyć się głęboka napromieniowana warstwa. Niezwykle wysokie stężenie dwutlenku węgla zaobserwowane przez teleskop Webba stanowi bezpośredni dowód tej kosmicznej przemiany. Badanie opublikowane na serwerze preprintów arXiv pokazuje, że kometa rozwinęła charakterystyczną napromieniowaną skorupę, która niewiele ma wspólnego z materiałem z jej macierzystego układu.
Nowe spojrzenie na obiekty międzygwiezdne
Dla naukowców zajmujących się obiektami międzygwiezdnymi odkrycie to oznacza konieczność zmiany dotychczasowego podejścia. Do tej pory zakładano, iż takie komety dostarczają nam próbek pierwotnego materiału z obcych układów planetarnych – swoistych kapsuł czasu przenoszących informacje o warunkach panujących w miejscu ich powstania. Okazuje się jednak, że rzeczywistość jest bardziej złożona.
Kometa 3I/ATLAS przemierza Układ Słoneczny z prędkością przekraczającą 210 tysięcy kilometrów na godzinę, poruszając się po charakterystycznej dla obiektów międzygwiezdnych niemal prostej trajektorii. Najbliższy punkt względem Słońca osiągnęła 29 października, zaledwie dwa dni przed opublikowaniem przełomowego badania. Jego autorzy podkreślają, że gazy uwalniane z komety przed jej zbliżeniem do Słońca pochodziły wyłącznie z zewnętrznej, napromieniowanej warstwy. Oznacza to, iż dotychczasowe obserwacje pokazywały jedynie zmodyfikowany materiał, nie dając wglądu w pierwotny skład obiektu.
Perspektywy dalszych badań
Naukowcy pokładają nadzieję w obserwacjach przeprowadzonych po przejściu przez peryhelium. Erozja wywołana oddziaływaniem słonecznym mogła usunąć część napromieniowanej skorupy, odsłaniając głębsze, potencjalnie bardziej pierwotne warstwy materiału. Porównanie danych z okresu przed i po zbliżeniu do Słońca może dostarczyć kluczowych informacji dotyczących początkowego składu komety.
Czytaj też: Wreszcie dowiemy się, czy 3I/ATLAS to statek kosmitów. Słynny naukowiec mówi, co może się wydarzyć
Będzie bardzo interesujące porównać obserwacje przed peryhelium z obserwacjami wykonanymi po peryhelium, gdy nastąpiła pewna erozja. Być może, patrząc na te różnice, możemy uzyskać pewne wskazówki dotyczące jej początkowego składu – opisuje Romain Maggiolo
Odkrycie stawia przed astronomami nowe wyzwania metodologiczne. Analizując obiekty międzygwiezdne, muszą teraz brać pod uwagę procesy starzenia się i modyfikacji materiału przez promieniowanie kosmiczne. To dodatkowa warstwa złożoności w i tak już skomplikowanych badaniach. Kometa 3I/ATLAS może być najstarszym obiektem tego typu, jaki kiedykolwiek obserwowaliśmy. Jej trwająca siedem miliardów lat historia to świadectwo niezwykłej podróży przez Drogę Mleczną – podróży, która fundamentalnie zmieniła jej naturę. Choć odkrycie to komplikuje interpretację danych z międzygwiezdnych gości, równocześnie otwiera nowe możliwości badania długoterminowych procesów zachodzących w przestrzeni kosmicznej.