Богатый пылью водяной лед обнаружен в межзвездной комете 3I/ATLAS

Фото из открытых источников

Астрономы, использующие космический телескоп Джеймса Уэбба (NASA/ESA/CSA), обнаружили, что водяной лед в межзвездной комете 3I/ATLAS смешан с темным каменистым материалом в виде мельчайших зерен. Спектральные характеристики этих зерен отличаются от характеристик ледяных зерен в кометах Солнечной системы, но напоминают спектры некоторых ледяных миров за Нептуном. Результаты нового исследования были опубликованы в Astrophysical Journal Letters.

«Межзвездные кометы — это небольшие ледяные тела, образовавшиеся в дисках газа и пыли вокруг других звезд и в настоящее время проходящие через нашу Солнечную систему», — сказала астроном Сильвия Протопапа из Юго-западного исследовательского института. «По мере нагревания 3I/ATLAS газ, выходящий из его недр, переносит частицы льда и пыли в окружающее облако, или кому. Эти крупинки содержат ключи к пониманию условий, в которых зародилась комета».

Протопапа и ее коллеги наблюдали за 3I/ATLAS с помощью прибора NIRSpec телескопа Webb в три даты: 6 августа 2025 года, 22 декабря 2025 года и 1 апреля 2026 года.

Эти события продолжались около восьми месяцев в период максимального сближения кометы с Солнцем 29 октября 2025 года.

Спектры показывают сильное поглощение водяного льда, а также выделение газов: воды, диоксида углерода и монооксида углерода.

Однако более слабые признаки наличия водяного льда, которые обычно наблюдаются в ледяных кометах, были едва заметны или отсутствовали.

Согласно моделированию, проведенному командой, наилучшим объяснением являются зерна размером менее нескольких микрометров, каждое из которых представляет собой смесь водяного льда и тугоплавкого материала.

«Пучки в образце 3I/ATLAS примерно такого же размера, как и в наших собственных кометах», — сказала Протопапа. «По всей видимости, их отличает количество пыли, смешанной со льдом».

Спектр, полученный в апреле 2026 года, также указывает на наличие второй популяции более крупных, микроскопических, богатых льдом зерен.

«Пока мы не можем сказать, являются ли изменения с течением времени результатом того, что Солнце нагревало частицы по-разному при каждом наблюдении, или же результатом появления нового материала, обнажившегося в результате эрозии поверхности кометы вблизи Солнца», — сказал астроном Майкл Келли из Университета Мэриленда. «Возможны оба варианта, и различение между ними — один из открытых вопросов, на который мы стремимся ответить».

Исследователи также сравнили 3I/ATLAS с другими кометами и с несколькими классами транснептуновых объектов.

Они предполагают, что ледяные планетезималы, образовавшиеся вокруг разных звезд, могут иметь континуум свойств ледяных зерен, от чистого льда до льда, смешанного с тугоплавким материалом, причем 3I/ATLAS находится ближе к концу континуума, богатого тугоплавкими материалами.

«На первый взгляд, 3I/ATLAS отличается от известных нам ледяных комет», — сказала Протопапа. «Но когда мы поместили его рядом с далекими ледяными мирами в нашей собственной Солнечной системе, он уже не казался неуместным».

Это позволяет предположить, что ледяные строительные блоки планет, как здесь, так и вокруг других звезд, могут содержать лёд в виде мельчайших зерен микронного размера, варьирующихся от относительно чистого льда до льда, смешанного с пылью, при этом 3I/ATLAS находится ближе к пылевому концу спектра.

«Если это подтвердится, то такой общий диапазон свойств зерен может указывать на то, что физическая форма водяного льда формируется на ранних стадиях, в дисках, формирующих планеты, и, по крайней мере, частично сохраняется в ледяных телах, которые там образуются», - резюмировали авторы исследования.