Межзвёздная комета 3I/ATLAS: телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил сходство с ледяными мирами Солнечной системы

Исследование межзвёздной кометы 3I/ATLAS с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» позволило учёным заглянуть в условия формирования планет у других звёзд. Анализ ледяных частиц, выбрасываемых кометой, показал, что материал из далёких планетных систем может обладать свойствами, сходными с веществом на окраинах нашей Солнечной системы.

Результаты исследования, проведённого под руководством специалистов американского Юго-Западного исследовательского института (SwRI), опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters. Учёные изучили состав и структуру ледяных частиц в облаке вещества вокруг 3I/ATLAS — третьего подтверждённого межзвёздного объекта, обнаруженного в Солнечной системе.

Посланник из другой звёздной системы

Межзвёздные кометы представляют особый интерес для астрономов. В отличие от привычных комет, сформировавшихся на ранних этапах истории Солнечной системы, эти объекты родились в газопылевых дисках вокруг других звёзд. Впоследствии они покинули родные системы и отправились в межзвёздное пространство.

Иногда подобные странники пересекают нашу планетную систему, предоставляя исследователям редкую возможность изучить вещество, сохранившее сведения о процессах формирования планет за пределами Солнечной системы.

По мере приближения к Солнцу комета нагревается. Лёд в её составе начинает испаряться, а выделяющийся газ уносит в окружающее пространство мельчайшие частицы льда и пыли. Вместе они образуют кому — облако вещества вокруг ядра кометы.

Именно эти частицы стали объектом исследования. По словам ведущего автора работы, доктора Сильвии Протопапы из SwRI, их свойства позволяют судить об условиях, в которых сформировалась комета.

Загадка ледяных частиц

Для наблюдений исследователи использовали спектрограф ближнего инфракрасного диапазона космического телескопа «Джеймс Уэбб». Наблюдения проводились трижды — с августа 2025 года по апрель 2026-го, до и после прохождения кометой ближайшей к Солнцу точки траектории.

Спектральный анализ позволяет определить химический состав вещества по характерным особенностям поглощения света. Вода, например, оставляет в инфракрасном спектре несколько характерных полос.

У 3I/ATLAS исследователи обнаружили необычное сочетание: выраженную полосу поглощения около трёх микрометров и значительно более слабые либо практически отсутствующие полосы в районе 1,5 и 2 микрометров.

Для большинства ранее изученных комет такое сочетание нетипично. Оно указывало на то, что вода в облаке вокруг 3I/ATLAS находится в несколько иной физической форме.

Компьютерное моделирование показало, что наблюдаемые особенности лучше всего объясняются присутствием частиц размером около одного микрометра или меньше. При этом лёд в них смешан с пылью.

Примеси меняют взаимодействие света с ледяными частицами и ослабляют некоторые характерные спектральные полосы. Таким образом, дело, вероятно, не столько в размере частиц, сколько в соотношении льда и пылевого материала.

По оценке исследователей, ледяные частицы 3I/ATLAS сопоставимы по размерам с частицами в кометах нашей системы, но содержат больше пыли.

Неожиданное сходство с далёкими ледяными мирами

Следующим этапом стало сравнение данных 3I/ATLAS со спектрами транснептуновых объектов — ледяных тел, обращающихся за орбитой Нептуна. Многие из них сохранили вещество, оставшееся со времён формирования Солнечной системы.

Результат оказался неожиданным: спектральные характеристики воды в комете продемонстрировали сходство с некоторыми группами этих далёких объектов. В частности, речь идёт о сходной форме полосы поглощения около трёх микрометров и слабых полосах в других участках спектра.

Это не означает, что комета и транснептуновые объекты имеют одинаковый химический состав. Сходство касается прежде всего особенностей водяного льда.

Тем не менее наблюдение позволяет предположить, что в разных планетных системах могут существовать сходные типы ледяных частиц — от сравнительно чистого льда до смеси льда с пылью.

Если дальнейшие исследования подтвердят эту гипотезу, учёные получат дополнительные основания считать, что некоторые физические свойства водяного льда определяются уже на ранних этапах формирования планетных систем.

Что ещё предстоит выяснить

Наблюдения также выявили возможные изменения свойств частиц со временем. К апрелю 2026 года, когда комета удалялась от Солнца, данные указывали на присутствие дополнительной популяции более крупных, богатых льдом частиц.

Пока исследователи не могут однозначно объяснить эту перемену. Она могла быть связана с изменением условий нагрева либо с тем, что по мере разрушения поверхностного слоя кометы обнажалось новое вещество.

Ответ на этот вопрос поможет лучше понять, как межзвёздные кометы реагируют на нагрев и насколько сильно их наблюдаемые характеристики зависят от этапа сближения со звездой.

В дальнейшем астрономы намерены сопоставить новые данные с наблюдениями комет Солнечной системы и других межзвёздных объектов.

Главный результат исследования заключается в том, что вещество, сформировавшееся у другой звезды, оказалось не столь чуждым нашей планетной системе, как можно было предположить. Комета 3I/ATLAS демонстрирует особенности, которые находят параллели среди древних ледяных тел за орбитой Нептуна. Это открывает перспективы для изучения общих физических процессов, сопровождающих рождение планет в разных уголках Галактики.

Ранее журналисты сайта «Пронедра» писали, что телескоп Джеймса Уэбба раскрыл тайну самого далёкого быстрого радиовсплеска