Третий межзвёздный объект в обозримом космосе — комета 3I/ATLAS — продолжает удивлять ученых своими необычными свойствами и особенностями поведения. Недавно проведённые исследования, выполненные специалистами Физического факультета Университета Оберна, выявили новую важную характеристику этого загадочного космического тела — в его составе обнаружено аномально высокое содержание воды, что вызывает немало вопросов и требует дополнительных исследований.
Практически все кометы, которые мы наблюдаем в нашей Солнечной системе, содержат воду, а её наличие часто связывают с процессами сублимации льда при приближении к Солнцу. В таких случаях образуется характерный хвост из водяного пара, образующегося вследствие нагревания льда и его превращения в газ. Однако 3I/ATLAS демонстрирует необычное поведение: она ведёт себя иначе, находясь на значительном удалении от Солнца. В конце июля этого года, когда комета располагалась примерно на расстоянии 3,5 астрономических единиц (а.е.) от Солнца и должна была находиться в стадии относительного покоя с точки зрения активного испарения, ученые зафиксировали сильнейший сигнал гидроксила (ОН) — индикатор наличия воды. Это было неожидано и отличалось от привычных моделей поведения комет.
Использование ультрафиолетового и оптического телескопа, установленного на борту космической обсерватории «Свифт», позволило зафиксировать мощный сигнал гидроксила, что свидетельствует о значительной активизации испарения воды даже на таком расстоянии от Солнца. Важно отметить, что в ходе обнаружений не был зафиксирован аналогичный сигнал циана (CN), который зачастую является первым признаком активности кометы и хорошо проходит сквозь земную атмосферу благодаря низкой температуре сублимации. Такое отсутствие циана говорит о возможных отличиях в составе кометы и её происхождении, ведь это означает, что 3I/ATLAS может иметь кардинально иной химический состав по сравнению с обычными кометами внутри системы.
Значения, полученные в ходе исследований, позволили оценить площадь поверхности кометы, активно выделяющую воду. Согласно калькуляциям, она составляет около 19 квадратных километров. При этом, учитывая диаметр ядра кометы, равный 2,8 км, становится очевидным, что примерно 20% её поверхности происходит выделение водяного пара. Это вдвое больше, чем характерно для типичных комет, наблюдаемых в нашей системе, где этот показатель колеблется в пределах 3–5%. Такое существенное отличие может свидетельствовать о том, что 3I/ATLAS впервые приближается к звезде, и у неё ещё есть много воды, которая может испаряться в процессе активного сближения.
Полученные данные открывают перед исследователями две основные гипотезы относительно происхождения этой космической гостьи из-за пределов нашей системы. Первая гипотеза предполагает, что при дальнейшем приближении к перигелию — наиболее близкой точке её орбиты к Солнцу — уровень выделения воды может достигнуть максимума. Если при этом количество летучих веществ с высокой металличностью, таких как монооксид углерода и циан, останется относительно низким, это будет свидетельствовать о происхождении кометы из системы, богатой водородом и бедной тяжелыми элементами — области, где сформировались объекты с низкой металличностью.
Вторая гипотеза же предполагает, что после прохождения перигелия выделение воды резко снизится, а вместе с этим усилится выброс веществ с высокой металличностью, таких как CO и циан. Такой сценарий указывал бы на происхождение кометы из системы с высокой металличностью, близкой к характеристикам некоторых известных межзвёздных объектов, таких как 2I/Борисов, которые демонстрируют более химически насыщенные составы.
Эти гипотезы имеют важное значение для понимания происхождения и химического состава межзвёздных комет. Их проверка даст возможность не только лучше понять историю появления этих тел, но и особенности их формирования вдалеке от нашей системы. В целом, наблюдения 3I/ATLAS и её активное поведение на большом удалении от Солнца открывают новые горизонты для исследований межзвёздных объектов, что важно для расширения нашего знания о процессах формирования планет и комет за пределами системы. В будущем, после прохождения перигелия, учёные с большим интересом ждут новых данных, способных подтвердить или опровергнуть существующие гипотезы, а также предоставить ценный материал для реконструкции истории межзвёздных космических тел.
