Астрономы, использующие Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку (ALMA), обнаружили доказательства того, что межзвездная комета 3I/ATLAS зародилась в области Млечного Пути, которая гораздо холоднее нашей Солнечной системы. Анализируя химический состав этого «межзвездного захватчика», ученые получили редкую возможность заглянуть в совершенно иные условия окружающей среды, существующие в других частях нашей галактики.
Химический отпечаток глубокого космоса
Прорыв стал возможен благодаря измерению содержания дейтерированной воды (которую часто называют «полутяжелой водой»). В то время как обычная вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, в дейтерированной воде один атом водорода заменен на дейтерий — более тяжелый изотоп, содержащий и протон, и нейтрон.
Соотношение этих изотопов служит своего рода космическим термометром. Поскольку химические процессы, повышающие концентрацию дейтерированной воды, крайне чувствительны к температуре, уровень её содержания в комете является неизменной летописью места её рождения.
Результаты исследования 3I/ATLAS поражают:
— Она содержит в 30 раз больше дейтерированной воды, чем кометы, происходящие из нашей Солнечной системы.
— Это соотношение в 40 раз выше, чем соотношение воды в океанах Земли.
— Столь высокие концентрации требуют условий более холодных, чем 30 Кельвинов (примерно -243°C ).
Почему это важно: сравнение солнечных систем
Это открытие имеет огромное значение, так как оно ставит под сомнение представление о том, что планетные системы эволюционируют в одинаковых условиях.
В нашей Солнечной системе кометы часто описывают как «грязные снежки». Содержание воды в них представляет собой химический архив среды, существовавшей 4,6 миллиарда лет назад во время рождения нашего Солнца и планет. Однако данные, полученные от 3I/ATLAS, свидетельствуют о том, что «рецепт» создания планетных систем может кардинально меняться в зависимости от их расположения в галактике.
«Наши новые наблюдения показывают, что условия, которые привели к формированию нашей Солнечной системы, сильно отличаются от того, как развивались планетные системы в других частях нашей галактики», — отметил Луис Э. Салазар Манзано, руководитель группы исследователей из Мичиганского университета.
Техническое мастерство: наблюдения вблизи Солнца
Обнаружение этих химических признаков было сложнейшей технической задачей. Чтобы собрать эти данные, команда изучала 3I/ATLAS, когда она достигала своего перигелия (ближайшей к Солнцу точки орбиты).
В то время как традиционные оптические телескопы «слепнут» от интенсивного солнечного света, 66 радиоантенн ALMA обладают уникальной способностью направляться в сторону Солнца. Это позволило исследователям наблюдать за кометой в её критической фазе без помех, которые обычно препятствуют космическим наблюдениям.
Космическая летопись Большого взрыва
Помимо определения температуры «родного дома» кометы, изучение дейтерия имеет фундаментальное значение для понимания самой Вселенной. Считается, что соотношение дейтерия и водорода было установлено еще во время Большого взрыва. Изучая то, как эти элементы распределяются и используются в различных звездных системах, ученые могут лучше составить карту химической эволюции Млечного Пути — от зари времен до наших дней.
Заключение
Экстремальный химический состав 3I/ATLAS доказывает, что наша Солнечная система не является универсальным шаблоном, а представляет собой лишь одну из множества разнообразных сред в галактике, где формирование планет может происходить в гораздо более суровых и ледяных условиях.
