Третий межзвёздный объект, посещающий солнечную систему, — комета 3I/ATLAS — продолжает поражать учёных своими необычными характеристиками и аномалиями, которые вызывают активные дискуссии в научных кругах. Недавние исследования, выполненные специалистами Физического факультета Университета Оберна, показали наличие удивительных особенностей, в частности, высокого содержания воды, что совершенно необычно для комет, находящихся на таких больших расстояниях от Солнца.
Практически все кометы содержат воду в своих компонентах. Именно это вещество часто становится причиной возникновения характерного хвоста, который формируется при приближении кометы к Солнцу. Процесс сублимации водяного льда, то есть превращение его в водяной пар при нагревании, вызывает образование облака частиц и хвоста. Однако комета 3I/ATLAS ведёт себя совсем иначе: обнаружение воды на расстоянии около 6 астрономических единиц (а.е.) от звезды — это сильное отклонение от привычных сценариев.
Обозначенная на орбите на значительном расстоянии, комета достигнет своего перигелия (самой близкой точки к Солнцу) в октябре, когда она приблизится всего на 1,3 а.е.. Но уже в конце июля, когда она находилась на расстоянии 3,5 а.е., астрономы зафиксировали неожиданные сигналы, свидетельствующие о наличии воды. Основным инструментом исследований стал ультрафиолетовый/оптический телескоп UVOT, размещённый на борту орбитальной обсерватории «Свифт». Благодаря его чувствительности специалисты обнаружили сильный сигнал гидроксила (ОН), являющийся косвенным признаком наличия воды. Этот факт удивителен, поскольку обычно процессы сублимации водяного льда, расположенного так далеко от звезды, проходят с крайне низкой эффективностью.
Важную роль сыграло и отсутствие сигнала циана (CN), являющегося одним из типичных индикаторов кометы. В большинстве случаев именно циан свидетельствует о более низких температурах и, следовательно, о невысокой степени сублимации. Отсутствие этого компонента говорит о том, что состав 3I/ATLAS значительно отличается от составных частей характерных комет нашей системы. Эти наблюдения позволяют предположить, что эта межзвёздная комета могла иметь уникальный химический состав, обусловленный её происхождением в другой системе.
Расчёты по спектроскопическим данным показывают, что площадь поверхности активной водной области составляет примерно 19 км², что в два-три раза больше, чем подобные показатели для типичных комет Солнечной системы. Учитывая, что диаметр ядра кометы оценивается примерно в 2,8 км, становится понятным, что около 20% её поверхности активно выделяет водяной пар, что значительно превышает средний показатель для подобных объектов (обычно 3-5%). Такой высокий уровень водоиспускания может указывать на то, что 3I/ATLAS, вероятно, только впервые приближается к звезде и ещё не подверглась сильному воздействию солнечного нагрева, что позволяет ей сохранять высокий уровень водных запасов.
Анализ полученных данных позволяет сформировать две основные гипотезы, которые можно будет проверить при дальнейшем приближении кометы к Солнцу. Первая гипотеза предполагает, что пиковое выделение воды наступит в перигелии, а после этого уровень выделения значительно снизится. При этом приоритетное выделение будет водяной пар — водородных соединений, таких как монооксид углерода, могут проявляться в меньших количествах. Вторая гипотеза говорит о возможном происхождении кометы из системы с низкой металличностью — то есть, богатой водородом и бедной тяжелыми элементами, что отражено в составе веществ и их потоках.
Если наблюдения подтвердят, что after перигелий уровень воды действительно снизится, а выброс летучих веществ с высокой металличностью (например, циана, сложных углеводородных соединений) увеличится, следует предположить, что 3I/ATLAS могла родиться в системе, богатой такими элементами, напоминающей систему звезды, аналогичной предыдущему межзвёздному посетителю — комете 2I/Борисов. В случае же противоположных данных будет правильнее считать, что происхождение этой межзвёздной кометы связано с иной системой, где вода и водные соединения являются доминирующими компонентами.
Дальнейшие наблюдения и анализ перигелий, а также спектроскопические исследования позволят раскрыть ещё больше тайн о составе и происхождении этого загадочного межзвёздного гостя. Такое исследование позволяет не только расширить знания о разнообразии комет, но и понять, какие процессы происходят в системах вне нашей солнечной системы. Анализ этих данных становится важным звеном в построении модели межзвёздных объектов, а также — в изучении формирования планетных систем за их пределами. Эта уникальная межзвёздная комета даёт шанс научному сообществу лучше понять, как компоненты, такие как вода и металлы, распределены в иных системах и каким образом они могут принадлежать к разным типам межзвёздных тел.