3I/ATLAS została odkryta w lipcu ubiegłego roku przez system obserwacyjny ATLAS. Szybko ustalono, że nie jest to zwykła kometa związana z naszym układem planetarnym. Jej orbita ma bardzo duży mimośród, a prędkość względem Słońca wynosi około 57 km/s, co wskazuje jednoznacznie na pochodzenie międzygwiezdne. Oznacza to, iż obiekt powstał wokół innej gwiazdy i przez miliardy lat wędrował przez przestrzeń międzygwiezdną, zanim przypadkowo przeleciał przez Układ Słoneczny.
Czytaj też: Puszyste ziarna lodu w plazmie. Naukowcy odtworzyli kosmiczną dynamikę materii w laboratorium
To dopiero trzeci znany obiekt międzygwiezdny wykryty w naszym kosmicznym sąsiedztwie. Wcześniej naukowcy zidentyfikowali asteroidę 1I/ʻOumuamua w 2017 roku oraz kometę 2I/Borisov w 2019 roku. Każdy z nich dostarczył cennych informacji o procesach formowania planet w innych układach gwiezdnych, jednak 3I/ATLAS może być jeszcze bardziej niezwykła.
Badania sugerują bowiem, iż kometa może mieć od około 3 do nawet 11 miliardów lat. Najbardziej prawdopodobny scenariusz wskazuje na wiek rzędu około 7 miliardów lat, czyli mniej więcej o 3 miliardy lat więcej niż wiek Układu Słonecznego, który powstał około 4,6 miliarda lat temu.
Dodatkowych wskazówek dostarczyły obserwacje przeprowadzone przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Spektroskopia w podczerwieni ujawniła niezwykły skład chemiczny gazowej otoczki komety. Zarejestrowano między innymi duże ilości dwutlenku węgla, wody, tlenku węgla oraz lodu. Szczególnie zwrócił uwagę bardzo wysoki stosunek CO₂ do wody, jeden z najwyższych kiedykolwiek zmierzonych w kometach.
Naukowcy uważają, że tak nietypowa chemia może być wynikiem dwóch czynników. Po pierwsze, kometa mogła powstać w bardzo zimnym obszarze protoplanetarnego dysku swojej macierzystej gwiazdy, gdzie dominowały lodowe związki bogate w węgiel. Po drugie, przez miliardy lat podróży międzygwiezdnej była wystawiona na intensywne promieniowanie kosmiczne, które stopniowo zmieniało skład jej powierzchni.
Czytaj też: Kosmiczny obiekt uderzył w Księżyc, gdy nie patrzyliśmy. Astronomowie dawno czegoś takiego nie widzieli
Symulacje sugerują coś jeszcze: promieniowanie galaktyczne mogło przekształcić pierwotny materiał komety, zamieniając część tlenku węgla w dwutlenek węgla i tworząc grubą, napromieniowaną warstwę powierzchniową. Taka skorupa może mieć nawet kilkanaście metrów grubości i znacznie zmieniać obserwowaną chemię obiektu. Jeszcze bardziej spektakularne wyniki przyniosły analizy izotopowe. Woda w 3I/ATLAS zawiera wyjątkowo wysoki udział deuteru, a stosunki izotopów węgla różnią się od tych obserwowanych w kometach Układu Słonecznego. Taki skład wskazuje na powstanie w skrajnie niskich temperaturach oraz w środowisku ubogim w metale, charakterystycznym dla wczesnych etapów ewolucji Drogi Mlecznej.
Źródło: Research Square (preprint)
