3I/ATLAS — третий подтвержденный объект из-за пределов Солнечной системы — стал одним из самых интригующих астрономических открытий 2025 года. Его уникальный химический состав, непохожий ни на одну известную комету нашей системы, заставляет ученых пересматривать представления о формировании планетных систем и разнообразии веществ в Галактике.
Введение: Открытие и значение 3I/ATLAS
1 июля 2025 года система телескопов ATLAS в Чили обнаружила новый объект, движущийся с гиперболической скоростью около 60 км/с. Последующие наблюдения подтвердили, что объект, получивший обозначение 3I/ATLAS (где «3I» означает третий межзвездный объект), пришел из-за пределов Солнечной системы и навсегда ее покинет.
Этот объект примечателен не только своим происхождением. В отличие от первого межзвездного объекта 1I/Оумуамуа, 3I/ATLAS проявляет яркую кометную активность — вокруг его ядра образовалась протяженная кома из газа и пыли. Это предоставило ученым беспрецедентную возможность детально изучить химический состав вещества, сформированного в другой звездной системе.
Детальный анализ химического состава
Данные, полученные с космических телескопов Джеймса Уэбба, Хаббла, наземных обсерваторий VLT и ALMA, позволили составить подробную картину состава 3I/ATLAS.
1. Аномальное доминирование углекислого газа
Наиболее поразительной особенностью оказалось почти полное отсутствие воды при чрезвычайно высоком содержании углекислого газа (CO₂).
- Данные телескопа Джеймса Уэбба показали, что примерно 87% по массе всех летучих веществ, выделяющихся из кометы, составляет CO₂.
- Вода (H₂O) была обнаружена лишь в следовых количествах — около 4%.
- Также были обнаружены угарный газ (CO) и карбонилсульфид (COS).
Для сравнения, у комет Солнечной системы вода обычно является доминирующим летучим компонентом. Ученые предполагают, что такое соотношение может быть результатом либо уникальных условий формирования объекта, либо длительного воздействия космических лучей в межзвездном пространстве.
2. Загадка «никель без железа»
Одной из самых обсуждаемых аномалий стало обнаружение атомарного пара никеля (Ni) в газовой фазе комы при практически полном отсутствии железа (Fe).
- Наземный Очень Большой Телескоп (VLT) зафиксировал четкие спектральные линии никеля.
- Телескоп Кека позволил измерить скорость потери никеля — около 0.9 грамма в секунду.
- Железо, которое в кометах Солнечной системы обычно выделяется вместе с никелем, обнаружено не было.
В природных условиях Земли и Солнечной системы никель и железо почти неразделимы из-за сходных химических свойств. Их разделение — процесс, характерный для некоторых промышленных технологий, например, для получения чистого никеля через карбонильный процесс (образование и разложение тетракарбонила никеля Ni(CO)₄). Это открытие породило множество гипотез — от существования экзотических низкотемпературных химических процессов в протопланетных дисках других звезд до более смелых предположений.
3. Органические молекулы — «кирпичики жизни»
Не менее важным стало обнаружение сложных органических молекул, которые считаются прекурсорами жизни.
- С помощью комплекса радиотелескопов ALMA были обнаружены значительные количества метанола (CH₃OH) и цианистого водорода (HCN).
- Концентрация метанола в выделяющихся газах составила около 8%, что примерно в четыре раза выше, чем в среднем для комет Солнечной системы.
- Ученые охарактеризовали производственные скорости этих молекул как «одни из самых высоких значений, измеренных в любой комете».
Метанол играет ключевую роль в химии органических веществ, участвуя в образовании аминокислот и других сложных органических соединений.
Для наглядности, ключевые компоненты химического состава 3I/ATLAS и их сравнение с типичными кометами Солнечной системы представлены ниже.
Углекислый газ (CO₂ ) Доминирующий летучий компонент в коме~87% от массы летучих Значительно выше (обычно <30%)
Вода (H₂O) Минимальные следы~4% от массы летучих, значительно ниже (обычно доминирует)
Никель (Ni) Атомарный пар в газовой фазе ,сильное излучение, масса ~0.9 г Обычно не детектируется отдельно от Fe
Железо (Fe) Практически отсутствует в газовой фазе не обнаружено, обычно сопутствует Ni
Метиловый спирт (CH₃OH) Обнаружен в ядре ~8% от общего газа, в 4 раза выше нормы, обогащение в 4 раза
Цианистый водород (HCN) Предшественник сложной органики
Высокая концентрация, одно из самых высоких значений
Сравнение с другими межзвездными объектами
3I/ATLAS существенно отличается от своих предшественников:
- 1I/’Oumuamua (2017): Обладал вытянутой сигарообразной формой, не проявлял видимой кометной активности, и его состав остался загадкой.
- 2I/Borisov (2019): Напоминал типичные кометы Солнечной системы по составу и активности.
- 3I/ATLAS: Объединяет явную кометную активность с радикально аномальным химическим составом, не имеющим аналогов.
Происхождение и будущие исследования
Анализ траектории указывает, что 3I/ATLAS может происходить из толстого диска Млечного Пути — области, населенной очень старыми звездами. Это означает, что объект (или материал, из которого он состоит) может быть старше нашей Солнечной системы, возраст которой около 4.6 млрд лет.
Несмотря на то что 3I/ATLAS уже миновал перигелий (29 октября 2025 года) и удаляется, его изучение продолжается. Рассматривается возможность перенаправления космического аппарата «Юнона» (Juno) после завершения его основной миссии у Юпитера для близкого пролета мимо кометы в марте 2026 года. Это могло бы предоставить уникальные данные о его ядре.
Заключение
3I/ATLAS — это не просто космический странник. Это капсула времени из другой звездной системы, несущая в себе вещество, сформированное в неизвестных нам условиях. Его химический состав, особенно аномалия «никель без железа» и невероятно высокое содержание CO₂ и метанола, говорит о том, что разнообразие процессов в нашей Галактике может быть гораздо шире, чем мы предполагали. Каждая такая межзвездная встреча — это уникальный шанс расшифровать историю формирования других миров и, возможно, лучше понять наши собственные истоки.
