Neznalost a superstice stále zůstávají problémem v naší společnosti. Kolem komety 3I/ATLAS byly publikovány četné sensationalistické titulky, ale opět vědecké důkazy, rigorózní interpretace a ověření dat mohou probít celé množství generovaného hluku. V předchozím článku jsme se zaměřili na jeho objev a mezinárodní studijní kampaň; nyní přezkoumáme jeho povahu a složení.
Složení podobné transneptunickým objektům
V rámci mého výzkumného týmu jsem vedl nedávnou studii, která přináší nové důkazy o kometární povaze 3I/ATLAS. Tento mezihvězdný návštěvník se ukazuje jako těleso podobné známým transneptunickým objektům v sluneční soustavě, od nichž se domníváme, že pocházejí určité karbonické chondrity – nejstarší známé meteority. Náš výzkum, předpublikovaný na platformě ArXiv na Cornell University z důvodu jeho možného zájmu pro vědeckou komunitu, potvrzuje podobnost mezihvězdného návštěvníka s ledovými transneptunickými tělesy.
Naše znalosti o meteoritích nyní umožňují jít dál, odhalující jeho původní povahu, to znamená nejčistší, původní a nedotčený stav, bez jakýchkoli změn. Zjistili jsme významnou přítomnost vody v ledu a obsah kovových zrn, který není tak běžný v materiálech, ze kterých se v současnosti tvoří tyto transneptunické objekty, po miliardách let vystavení kolizím a jiným procesům.
Tato zjistitelná fakta překvapila vědeckou komunitu a vysvětlují schopnost komety vyvinout criovulkanismus – energetické vyvržení plynů a částic – jak se přibližuje k Slunci.
Dokonce i když tento primitivní komet mohl mít svůj původ v dalekém planetárním systému, formující materiály se od našich blízkých zdrojů příliš nelišily. Toto potvrzuje, že chemie, která vytváří planety a kterou začínáme chápat, se obvykle reprodukuje.
Jeho zvláštní plynný obal
Jedním z aspektů, které nejvíce překvapily vědeckou komunitu, je to, že plynná složka tvořící vnější obal komety 3I/ATLAS je výrazně odlišná od většiny komet. Jak můžeme tuto evidenci usmířit?
Při pozorování na větší vzdálenost, které byly získány pomocí velkých teleskopů schopných zachytit ji spektroskopicky, byla detekována přítomnost oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého. Byly interpretovány jako produkty sublimace prvních ledů při teplotách nižších, než jsou potřebné pro sublimaci vody. Obvykle tyto sloučeniny nejsou běžné u většiny komet, které obvykle ukazují redukční chemii – molekuly v redukčním stavu – a jsou charakterizovány dalšími chemickými druhy, jako je metan nebo amoniak.
Klíčový ukazatel v měnící se jasnosti komety
Náš analytický přístup k jasnosti komety v závislosti na její vzdálenosti od Slunce ukazuje, že když se přiblížila na asi 378 milionů kilometrů, došlo k přechodu na fázi intenzivnější sublimace. V tomto bodě teplota, blížící se –71 °C, překročila prahovou hodnotu potřebnou ke sublimaci pevného oxidu uhličitého – suchého ledu. V důsledku toho začal oxidační tekutý materiál pronikat do vnitřku objektu a interagovat s jeho reaktivními komponenty: kovovými zrnky a železými sirkami.
V tento moment se aktivovaly různé oblasti povrchu, což vedlo k mnohonásobné produkci plynu a mikrometrického prachu, což zvýšilo jasnost komety o několik magnitud. V této vzdálenosti od Slunce kometa definitivně opustila svůj letargický stav, aby zažila to, čemu říkáme criovulkanismus.
Sublimace ledu vedla k intenzivní degasifikaci kometárního jádra, generující prameny z aktivních oblastí, které se otáčejí. Jádro 3I/ATLAS se otáčí kolem své osy přibližně každých 16 hodin, jak bylo závěrem nedávné studie.
Vysvětlení nadbytku niklu
Na základě našeho výzkumu také můžeme vysvětlit pozorovaný nadbytek niklu v ohonu komety 3I/ATLAS: je to důsledek procesů probíhajících na povrchu a v podzemí komety. Konkrétně jde o procesy známé jako Fischer-Tropschovy reakce. Při těchto reakcích interaguje horká voda s kovovými zrnky, což vytváří katalýzu složitých organických sloučenin. Tyto reakce obvykle preferují emisi niklových sloučenin do ohonu na úkor železných sloučenin.
To znamená, že zdroj criovulkanismu 3I/ATLAS by měl být důsledkem těchto procesů rozsáhlé koroze prístrojných materiálů uchovaných uvnitř mezihvězdného návštěvníka. Ve skutečnosti jsme spočítali, že 29. října, když byl nejblíže k Slunci, dosáhl průměrné teploty 4 °C, což umožnilo rozsáhlou účast kapalné vody a podporovalo vznik nových criovulkanů, jak potvrzují naše snímky.
Pomocí robotického teleskopu Joan Oró z Observatori del Montsec (IEEC) jsme mohli získat nejpodrobnější snímky různých pramenů plynů a částic prachu, které se uvolňují z komety 3I/ATLAS.
Předchozí studie o karbonických chondritech
Pro interpretaci procesů probíhajících v kometě 3I/ATLAS byly klíčové naše studie o vodních alteracích, které prošly takzvané přechodné asteroidy před 4,55 miliardami let, ze kterých pocházejí karbonické chondrity, práce, kterou provádíme z Laboratoře meteoritiky a návratových vzorků a dalších laboratoří ICE-CSIC.
Minulé práce našeho výzkumného týmu odhalily důležitou roli určitých minerálů obsažených v karbonických chondritech. Prokázali jsme jejich pozoruhodné vlastnosti jako katalyzátorů pro složité organické sloučeniny. Rovněž chemické složení těch nejbližších by je mohlo povýšit na zajímavé cíle pro extrakci zdrojů v budoucnu.
Vědecký zájem o 3I/ATLAS pokračuje
O tom, jak probíhá pozorovací kampaň podpořená Mezinárodní sítí varování asteroidů (IAWN), věnováváme se studiu této mezihvězdné komety, abychom se dozvěděli více podrobností o jejím chování.
Život na jiných světech
Pokud začneme mít na paměti kilometrový průměr a chondritní složení pro mezihvězdnou kometu 3I/ATLAS, odhadovaná hmotnost by překročila šest set milionů tun. Tento zajímavý nebeský tulák, se svým obsahem ledu, organických látek, kovů a velkou katalytickou kapacitou pro generování složitých organických sloučenin, se zdá, že hledá příznivé prostředí pro podporu vzniku života na jiných světech. Naštěstí v našem případě projde kolem.
