Привет, дорогой читатель! Сегодня мы вернёмся к самым первым наблюдениям за 3I/ATLAS. Именно они дают ключ к разгадке природы этого "межзвёздного гостя". Мы погрузимся в фундаментальные основы 3I/ATLAS - его внутреннюю структуру, которая является причиной всех его аномалий. Потому что не изучив фундамент, мы не поймем что происходило дальше...
И первое, что встречается на пути нашего научного "скальпеля", - его внешняя ледяная оболочка, она же - идеальный, многофункциональный "камуфляж"😉
Наверное, ты не раз замечал, что в названии 3I/ATLAS всегда подчеркивается, что это именно третий межзвёздный объект. Этим словосочетанием нам постоянно подчёркивают его "чужеродную" для Солнечной системы природу. Т.е. объект с такими физическими свойствами как 3I/ATLAS не смог бы сформироваться естественным путём в нашей Солнечной системе.
Откуда мы это знаем? Космические и наземные телескопы, космические аппараты НАСА, ЕКА (Европейское космическое агентство) круглосуточное мониторят "гостя" и знают о нём всё.
Они намекают, что 3I/ATLAS - это как "тропический ананас" из другой системы, где жаркий, сухой климат, богатый CO₂. А наша Солнечная система для него "северный сад" с водяными кометами.
Хорошо, допустим, что он "гость" из другой звездной системы, в которой он смог сформироваться с такими характеристиками естественным образом.
Так какова же качественная разница между "межзвёздной" кометой 3I/ATLAS и нашими привычными кометами?
Одно из базовых отличий не менее фундаментальное, чем разница между апельсиновой газировкой и апельсиновым соком: вроде бы и то, и другое апельсиновый напиток, но совершенно разные ощущения😜.
Вчера открывали бутылку и всё было нормально (сок), а сегодня открываем - а содержимое ведёт себя аномально - вырывается наружу (газировка).
Так в чём же принципиальное отличие "межзвёздной" кометы от наших из Солнечной системы? Это необычное соотношение углекислого газа (CO₂) к водяному пару (H₂O) - примерно 8:1, беспрецедентное для наблюдаемых комет. Что это значит на практике?
Присаживайся поудобнее, налей чайку, мы начнём издалека 😊
Представь, что комета - это бутылка газировки, которая "открывается" от тепла Солнца. Газы внутри (H₂O как вода, CO₂ как пузырьки) - это её "ингредиенты", и их соотношение определяет, как она поведёт себя: плавно зашипит или рванёт, как фейерверк.
Виртуально возьмём две бутылки газировки, но с разным "рецептом", чтобы увидеть, почему 3I/ATLAS ведёт себя так необычно.
Обычная комета (из нашей Солнечной системы): соотношение CO₂ к H₂O ≈ 1:10 (или меньше)
- Рецепт
На 10 литров воды - всего 1 банка CO₂ (пузырьков). Это как классическая газировка: вода доминирует, газ добавляет лёгкую игристость.
Поведение: Открываешь - тихо шипит, пузырьки медленно поднимаются, напиток остаётся освежающим и стабильным. Не переливается через край.
Комета тает плавно, кома (газопылевое облако вокруг ядра кометы) растёт постепенно, как лужица после дождя. Она "мягкая" - много водяного пара охлаждает процесс, газы выделяются ровно, без сюрпризов. В космосе это значит: предсказуемая яркость, как домашний фейерверк на Новый год.
Ты наливаешь газировку в стакан - пьётся легко, без хлопот. Идеально для пикника.
3I/ATLAS: соотношение CO₂ к H₂O = 8:1 (беспрецедентно!)
- Рецепт
На 1 литр воды - 8 банок CO₂! Это как если бы кто-то смешал воду с кучей содовой и уксуса - газ в избытке, вода на минимуме.
Поведение: Открываешь - бум! Взрыв пены, бутылка трясётся, жидкость выстреливает фонтаном. Пузырьки доминируют, напиток становится густым, пенным и нестабильным - может даже "застыть" от пересыщения.
Такая комета "взрывоопасна" - CO₂ вырывается бурно, кома разрастается резко и ярко, как извержение вулкана. Мало воды значит меньше "охлаждения": процесс быстрее, газы улетучиваются в космос, оставляя хвост супер-длинным и газовым. В космосе, это неожиданная активность, как если бы тихий пикник превратился в дискотеку с лазерами.
Попробуй сделать домашний вулкан из соды и уксуса для детей - шипит, пузырится, все в восторге от шоу, но убрать потом - морока. Не для питья, а для зрелища!
В общем, обычная комета - надёжная газировка для спокойного вечера, а эта - экстремальный коктейль, который учит: в другой "кухне" (звёздной системе) правила другие, и результат - вау-шоу, а не рутина.
CO₂ 3I/ATLAS не растворён в воде, как в бутылке газировки
Теперь подкорректируем нашу модель. Комета устроена так, будто у неё почти нет воды, а есть много сухого льда, который испаряется.
Сухой лёд - это твёрдая форма углекислого газа. Поскольку CO₂ не имеет жидкого состояния, переходит непосредственно из твёрдого состояния в газообразное.
Представь, что ты открываешь не бутылку с газировкой, а контейнер с сухим льдом: он не превращается в жидкость, а моментально выстреливает паром, поднимается белый туман, вокруг - хаос и бурление.
Так и 3I/ATLAS: малейший нагрев - и он “взрывается” активностью. Кома растёт мгновенно, газы доминируют над пылью, хвост тянется на огромные расстояния. Это не спокойная вечерняя газировка, а экстремальный космический коктейль, приготовленный по чужим, не солнечным правилам.
"Стоп! - скажешь ты, - Но если всё так бурлит и испаряется, то где хвост?"
и другие фото здесь:
Бинго! Ты сам нашёл первую аномалию!
Почему у обычных солнечных комет есть большие хвосты, а у 3I/ATLAS хвоста либо не было, либо он был еле видим?
Парадокс “много CO₂, но хвоста почти нет” реальный, и он объясняется сразу несколькими факторами.
Почему 3I/ATLAS "проснулся" так рано
Когда 3I/ATLAS только вошел в Солнечную систему и был замечен на расстояниях более 6 а.е., астрономы сразу обратили внимание на необычную деталь: объект активен слишком рано, кома есть, но классического хвоста - почти нет. Это не загадка и не аномалия сама по себе. Для 3I/ATLAS это ожидаемое следствие огромного содержания CO₂, который начинает "работать" гораздо раньше, чем вода.
Что мы увидели в начале 2025 года
Из наблюдений, собранных:
- ATLAS,
- Pan-STARRS,
- ZTF,
- телескопами ESO (VLT, NTT),
- инфракрасными измерениями NEOWISE,
- и фотометрией по кривой блеска,
следовало, что 3I/ATLAS формирует диффузную кому, но практически не демонстрирует направленного хвоста. Фотометрические кривые показывали рост блеска на 0,03–0,05m/неделю, несоразмерный ожидаемой активности H₂O, но в точности совпадающий с моделями CO₂-доминированной комы.
Спектроскопия в ближнем ИК-диапазоне (в первую очередь линии 4,26 мкм для CO₂ и 4,7 мкм для CO) дала ключевые результаты:
- CO₂ обнаружен уверенно
Интенсивность полосы CO₂ соответствовала уровням, характерным для далеких комет вроде C/2017 K2, но с учётом масштаба комы - даже выше.
- CO присутствует, но слабее
В отличие от некоторых дальних комет, в 3I/ATLAS линия CO была заметно менее выражена, что подсказало: основной ранний драйвер активности - именно CO₂.
- Воды (H₂O) ещё не было
Линии OH (продукт фотодиссоциации воды), которые обычно фиксируются первыми, практически отсутствовали до расстояний < 3 а.е.
Эта картина идеально ложится в модель CO₂-инициированной активности.
Почему CO₂ "включился" так рано
Сублимация - физический процесс, при котором твёрдое вещество переходит непосредственно в газообразное состояние, минуя жидкое.
CO₂ начинает сублимировать при температуре около –78 °C, и это делает его главным кандидатом на раннюю активность:
- на 6–10 а.е. солнечный поток слаб,
- поверхность ядра лишь слегка прогревается,
- но CO₂ уже способен уходить в газ.
Для 3I/ATLAS это означало:
1. Кома есть - хвоста нет
Газ CO₂, выходящий со скоростями в несколько м/с, просто образует размытую сферическую оболочку, не вытягиваясь в хвост, потому что:
- солнечный ветер на этих расстояниях слишком слаб,
- ионизация CO₂ мала,
- пыли почти нет.
2. Отношение газ/пыль - экстремальное
В фотометрии (g, r, i фильтры) кома 3I/ATLAS выглядела чрезвычайно голубой, что говорит о почти полном отсутствии пыли. Это объясняет, почему хвост "не включался" даже при нарастании активности.
3. "Размазанность" комы
Несмотря на то, что кома была довольно большой и размытой, она имела правильную, симметричную форму, без признаков сильных возмущений или выбросов. Это говорит о спокойном и стабильном состоянии кометы на момент наблюдений.
Это классический признак CO₂-доминированной активности.
Как это интерпретировали астрономы
Наблюдения разных команд сошлись в одном:
Ранняя активность 3I/ATLAS полностью соответствует сценарию: сублимация CO₂ - диффузная кома - почти отсутствие хвоста.
Этот же сценарий был ранее подтверждён на:
- C/2017 K2 (активна на 35 а. е.),
- C/2023 A3 в ранней фазе,
- C/2006 S3 (LONEOS),
- Hale–Bopp задолго до перигелия.
Но в случае 3I/ATLAS необычным было соотношение линий CO₂/CO - явно доминирующий CO₂, что редкость для межзвёздных объектов.
Вывод из наблюдений:
1. Ядро содержит много CO₂
Индекс CO₂/CO + медленный рост пыли указывают на богатый CO₂ поверхностный слой.
2. Комета "проснулась" раньше большинства обычных долгопериодических комет. Это типично для тел из внешних систем или Оорта😉
3. Отсутствие хвоста - не загадка, а фаза эволюции. Хвост просто не мог сформироваться при слабой ионизации и малой массе пыли.
4. Наблюдения полностью совпали с моделями для CO₂-доминированной активности. Это не аномалия, а ожидаемое поведение.
P.S. Глава 1. Будильник сработал!
Атлант летел через пустоту. Холодрыга жуткая, три градуса выше абсолютного нуля, хоть яйца вари в космосе. Его шкура была обмазана CO₂, будто дешёвый торт кремом из баллончика - держится, пока холодно, а чуть потеплело - и понеслась газовая дискотека. Лежал этот лёд спокойно, как кот на батарее, и не шевелился миллионы лет.
И тут - бац! - температура подползла к "минус семьдесят восемь". Для космоса это почти курорт. Вот CO₂ и начал испаряться. Но не по-тихому, а сразу струями, будто кто-то открыли сто бутылок шампанского одновременно.
ПШШШШ! - первый джет шарахнул вниз.
ПШШШ! - второй, почти поперёк курса.
Атлант дёрнулся, как пьяный на льду, и понял: всё, приехали, запахло жареным. То есть не жареным, а обитаемым.
Внутри щёлкнуло реле, старое, как мамонт, но надёжное.
"Температура растёт - значит, рядом звезда. Звезда - значит, может быть вода. Вода - значит, могут быть эти… ну, с руками и ногами".
CO₂ орал "подъём" на все частоты. Снаружи Атлант теперь выглядел точь-в-точь как комета-переросток: немного H₂O сверху для приличия, снизу углекислый движняк. Любой астроном подумает, что перед ним очередной ледяной болван.
- Ну и маскировка, - буркнул Атлант сам себе. - Лучше бы меня просто в белый цвет покрасили и на борту написали: "Не трогать, я просто ледышка". А так - пыхчу, как паровоз, и ещё маневрирую этими самыми пшиками. Экологично, мать вашу".
Очередной выброс - и его слегка развернуло.
- Эй, углекислый, полегче! Я тебе не баллон с газировкой!
Но CO₂ уже вошёл в раж и отрывался по полной. Атлант, мигая всеми сервисными системами, понял: будильник сработал. Пора просыпаться и притворяться обычной кометой.
Хотя какой он теперь обычный? Обычные кометы в таких далях ещё храпят в две ноздри.
"Ты в зоне! Не облажайся, красавчик".
Продолжение следует.