Астрономи, що використовують Атакамські великі міліметрові/субміліметрові грати (ALMA), виявили докази того, що міжзоряна комета 3I/ATLAS зародилася в області Чумацького Шляху, яка набагато холодніша за нашу Сонячну систему. Аналізуючи хімічний склад цього «міжзоряного загарбника», вчені отримали рідкісну можливість зазирнути в інші умови довкілля, що існують в інших частинах нашої галактики.
Хімічний відбиток глибокого космосу
Прорив став можливим завдяки вимірюванню вмісту дейтерованої води (яку часто називають «напівважкою водою»). У той час як звичайна вода складається з двох атомів водню і одного атома кисню, в дейтерованій воді один атом водню замінений на дейтерій – більш важкий ізотоп, що містить і протон, і нейтрон.
Співвідношення цих ізотопів є свого роду космічним термометром. Оскільки хімічні процеси, що підвищують концентрацію дейтерованої води, вкрай чутливі до температури, рівень її змісту в кометі є незмінним літописом її народження.
Результати дослідження 3I/ATLAS вражають:
– Вона містить у 30 разів більше дейтерованої води, ніж комети, що походять із нашої Сонячної системи.
– Це співвідношення в 40 разів вище, ніж співвідношення води в океанах Землі.
– Такі високі концентрації вимагають умов холодніших, ніж 30 Кельвінів (приблизно -243°C ).
Чому це важливо: порівняння сонячних систем
Це відкриття має значення, оскільки воно ставить під сумнів уявлення у тому, що планетні системи еволюціонують за однакових умов.
У нашій Сонячній системі комети часто описують як «брудні сніжки». Зміст води в них є хімічним архівом середовища, що існувало 4,6 мільярда років тому під час народження нашого Сонця і планет. Однак дані, отримані від 3I/ATLAS, свідчать, що «рецепт» створення планетних систем може кардинально змінюватися в залежності від їх розташування в галактиці.
«Наші нові спостереження показують, що умови, які призвели до формування нашої Сонячної системи, дуже відрізняються від того, як розвивалися планетні системи в інших частинах нашої галактики», — зазначив Луїс Е. Салазар Манзано, керівник групи дослідників з університету Мічігану.
Технічна майстерність: спостереження поблизу Сонця
Виявлення цих хімічних ознак було найскладнішим технічним завданням. Щоб зібрати ці дані, команда вивчала 3I/ATLAS, коли досягала свого перигелія (найближчої до Сонця точки орбіти).
У той час як традиційні оптичні телескопи «сліпнуть» від інтенсивного сонячного світла, 66 радіоантен ALMA мають унікальну здатність прямувати у бік Сонця. Це дозволило дослідникам спостерігати за кометою у її критичній фазі без перешкод, які зазвичай перешкоджають космічним спостереженням.
Космічний літопис Великого вибуху
Крім визначення температури «рідного будинку» комети, вивчення дейтерію має фундаментальне значення для розуміння самого Всесвіту. Вважається, що співвідношення дейтерію і водню було встановлено ще під час Великого вибуху. Вивчаючи те, як ці елементи розподіляються і використовуються в різних зоряних системах, вчені можуть краще скласти карту хімічної еволюції Чумацького Шляху — від зорі до наших днів.
Висновок
Екстремальний хімічний склад 3I/ATLAS доводить, що наша Сонячна система не є універсальним шаблоном, а є лише однією з безлічі різноманітних середовищ у галактиці, де формування планет може відбуватися в набагато суворіших і крижаніших умовах.
