Междузвездната комета 3I/ATLAS е странна, но определено не са извънземни

През юли учените, работещи в обсерватория за планетарна защита, предназначена да открива потенциално опасни астероиди, забелязват посетител от друга звезда: междузвезден обект, третият от този вид, откриван досега. Пътешественикът, известен като 3I/ATLAS, се виждаше само като бяло пикселизирано петно на 676 милиона километра от Земята. По това време се знаеше малко за обекта, освен че е някаква комета.

Но през лятото 3I/ATLAS се устреми към вътрешната част на Слънчевата система – и „фойерверките“ започнаха. Когато кометите се приближат до Слънцето, те развиват блестяща опашка и сияеща кома – ореол около ледения ядрен център на кометата, който се появява, когато тя започне да се изпарява. Около 30 октомври 3I/ATLAS достигна най-близката си точка до Слънцето, а на 10 ноември се появи от другата страна на нашата звезда.

„Досега беше впечатляващо“, казва Кристина Томас, планетарен астроном в Университета на Северна Аризона и един от наблюдателите на кометата.

Сред очакваните промени 3I/ATLAS поднесе и няколко изненади – най-вече в състава на ярката си кома. Засега учените могат да обяснят тези странности само частично. „Все още има много неща, които не знаем“, казва Мартин Кординер, астрохимик в Католическия университет на Америка и друг от следящите кометата.

Ето последните данни за 3I/ATLAS – откритията, които са направени, и загадките, които остават.

В края на август астрономи използват мощния телескоп Gemini South на планината Серо Пачон в Чили, за да погледнат отблизо 3I/ATLAS. Снимките разкриват обширна кома и появяваща се прашна опашка, дълга поне 56 000 км.

Тези наблюдения помагат да се установят някои от химикалите в комата – един от които е цианид. За повечето хора цианидът е известен като бързодействаща отрова. Но „това обикновено е първата молекула, която се вижда в кометите, когато се приближават към Слънцето“, казва Карън Мийк, астроном в Института по астрономия на Университета на Хавай, която ръководи наблюденията с Gemini South. Астрономите очаквали цианидът да се появи при приблизително същата дистанция, на която е наблюдаван от Gemini South. „Така че нищо необичайно тук“, казва Мийк.

Но когато два космически телескопа наблюдават 3I/ATLAS – обсерваторията SPHEREx на NASA и космическият телескоп „Джеймс Уеб“ – те откриват нещо странно: кометата изхвърля огромни количества въглероден диоксид, което я прави малко като газирана напитка от дълбокия космос.

Когато мислим за лед, естествено си представяме замръзнала вода. Кометите често са съставени от такъв лед, но далеч от Слънцето те могат да съдържат и по-екзотични ледове като въглероден оксид и въглероден диоксид. Това не е необичайно. Но странното е, че 3I/ATLAS изглежда обгърната от много въглероден диоксид.

„Водата обикновено е доминиращият компонент в кометите“, казва Кординър, един от наблюдателите с телескопа „Уеб“. „В този случай не е така. Доста рядко се наблюдава комета, чиято кома съдържа повече CO₂, отколкото вода.“

Всъщност съотношението на въглероден диоксид към вода в комата е толкова екстремно, че учените не са сигурни как да го обяснят. „Когато за първи път видяхме наблюденията, беше поразително. Потокът на [въглероден диоксид] е просто невероятно висок“, казва Томас, един от наблюдателите с „Уеб“.

Една идея е, че ядрото на кометата може да съдържа много воден лед, но на повърхността му се е образувала кора, доминирана от други ледове, като въглероден диоксид. Може би засега тази кора пречи на голяма част от водния лед на 3I/ATLAS да изригне в комата.

Едни от най-острите „очи“ сред оптичните обсерватории в света – Европейският Very Large Telescope (VLT), разположен на планината Серо Паранал в Чили – също направи внимателно наблюдение на 3I/ATLAS. И откри следи от никел в комата, метал, който обикновено се свързва с астероиди, както и със скалисти планети като Земята и Марс.

Кометите често се смятат за ледени топки, но всъщност са по-скоро кални снежни топки, защото съдържат и скалист материал. Самото откриване на никел не е непременно странно. Но е трудно да се обясни как кометата изхвърля никел на разстояние почти 483 милиона километра от Слънцето.

За разлика от ледовете, металите като никел и желязо имат много по-високи точки на топене и кипене, което означава, че е нужно много нагряване, за да се превърнат от твърди вещества в газове. Всяка комета, съдържаща тези метали, би трябвало да има метално наситена кома само когато е изключително близо до Слънцето.

И все пак, още през 2021 г., използвайки VLT, астрономите откриха никел (и желязо) в различни коми на комети, включително няколко в Слънчевата система и 2I/Borisov, втория открит междузвезден обект.

„Беше доста изненадващо“, казва Еманюел Жехен, астроном от Университета в Лиеж, Белгия, който помогна за откритието през 2021 г. и участва в наблюденията на 3I/ATLAS с телескопа VLT. „Никой не би повярвал, че ще откриете тези метални атоми в комата на комета.“ Освен изобилието от никел, появил се твърде рано, комата на 3I/ATLAS съдържа и желязо, добавя той.

И така, защо тези далечни комети изхвърлят метали? „Все още не знаем със сигурност“, казва Сириел Опитом, астроном от Университета в Единбург и една от учените, работили с VLT (и "Уеб"). „Една хипотеза е, че никелът може да се съдържа в химични съединения, наречени карбонили.“ Тези молекули са силно летливи, което означава, че могат да се превърнат в газове и, може би, да отнесат със себе си част от устойчивите метали в комата.

Кометите обикновено са древни; тези в нашата Слънчева система са ледени останки от градивните елементи, които преди 4,6 милиарда години са образували (и донесли водата на) планетите. Но според траекторията на 3I/ATLAS някои астрономи подозират, че тя идва от звезден куп на около осем милиарда години. „Това може да е един от най-старите обекти в галактиката“, казва Кординер.

Желязото и никелът в кометата също са продукт на свръхнови – катастрофалната смърт на гигантски звезди. Това означава, че кометата съдържа следи не само от своята родна система – планетната система, от която е избягала, за да стигне до нас – но и „отпечатъци“ от отдавна изчезнали звезди, които са загинали, за да създадат звездата домакин в центъра на тази далечна система.

Леденото ѝ ядро в момента е скрит от ярката кома, така че оценката на размера е трудна. Космическият телескоп „Хъбъл“ направи опит и в комбинация с данните от други наблюдения, учените смятат, че ядрото е около 5,6 км дълго. Може да е и с диаметър едва 427 м.

Какъвто и да е размерът, кометата се движела със скорост около 220 000 км/ч, когато „Хъбъл“ я наблюдавал. (Това е достатъчно бързо, за да стигнете от Ню Йорк до Пекин за три минути.) И ще продължи да ускорява, докато се приближава към Слънцето.

В интернет се появиха (безотговорни) спекулации дали 3I/ATLAS може да е извънземен космически кораб, който проучва нашата Слънчева система. Повечето от тях идват от противоречивия астрофизик Ави Льоб от Харвард, макар че темата се прокрадна и в популярната култура.

„Има много въпроси без отговор“, казва Томас. „Но мога спокойно да кажа – не, не е това.“ Няма никакви доказателства, че е нещо различно от топка изпаряващ се лед. „Ако е извънземен кораб, е свършил страхотна работа да се маскира като комета“, казва Кординер.

Опашката на кометата се образува, когато Слънцето нагрява и изпарява леда, изхвърляйки частици прах в Космоса. Слънчевата светлина леко избутва тези частици зад кометата, затова прашната опашка обикновено сочи в посока, обратна на Слънцето. Но наскоро 3I/ATLAS имала „антиопашка“, сочеща към Слънцето.

Антиопашките са редки, но не необясними. Понякога отломките, изхвърлени от комета, насочена към Слънцето, са твърде тежки, за да бъдат избутани от слънчевата радиация, и се насочват обратно към Слънцето. (Фактът, че опашката на кометата може да смени посоката си, не е доказателство за „двигатели на космически кораб“, както някои намекват.)

По време на най-близкия си подход до Слънцето 3I/ATLAS беше скрит от поглед от нашата гледна точка на Земята. Някои се чудеха дали това означава, че е извънземен кораб, опитващ се да се скрие от астрономите, но трябва да се отбележи, че обектът се виждаше преди това, както и сега, след като отново се появи. И е много малко вероятно извънземни да играят „ку-ку“ с човечеството.

Астрономите са любопитни да видят как близкият контакт със Слънцето е променил кометата. Малко преди най-близкия подход тя стана по-ярка. Това само по себе си не е странно, тъй като излагането на повече слънчева светлина изпарява повече от ледената ѝ материя. След като се появи от другата страна на Слънцето, астрономите забелязаха множество струи материя, изхвърляни от 3I/ATLAS. Те изглеждат впечатляващо, но всъщност са джобове лед (в този случай вероятно въглероден оксид), които се изпаряват в драматични малки изблици.

Различни небесни обекти излъчват радиосигнали, от черни дупки и пулсиращи звезди до планетарни сияния. Тези радиовълни се разпространяват в широк диапазон от честоти, което ясно показва, че са естествени. Изкуствените предавания – като радиото в колата ви – се появяват като съгласуван клъстер радиовълни в много тесен честотен диапазон.

Астрономите, известни със своята педантичност, наблюдават любопитни обекти в Космоса, за да проверят дали излъчват радиовълни, подобни на технологични. Предишните два междузвездни обекта не го правеха. И, както се оказва, 3I/ATLAS също не го прави.

В края на октомври астрономите насочиха MeerKAT – супертелескоп с 64 антени в Южна Африка, който „слуша“ радиовълни – към 3I/ATLAS. И наистина уловиха радиосигнал, но изцяло създаден от естествени процеси. Радиовълните идват от вид молекула, която обикновено се образува, когато водата се разпада под въздействието на слънчева светлина и космическа радиация. Те не идват от „плейлист за път“ на извънземен космически кораб.

Много неща за 3I/ATLAS остават неясни. Макар че не е толкова странна, колкото първата известна междузвездна комета Оумуамуа –тайнствена, с форма на пура ледена „ракета“ – времето ще покаже дали е сравнима с по-малко ексцентричната 2I/Borisov.

„Важно е да я държим под око и да видим какво ще се случи“, казва Кординер. „Кометите са пълни с изненади.“

Учените ще продължат да събират повече данни за 3I/ATLAS, докато тя продължава пътя си през Слънчевата система през следващите седмици. Най-близкият ѝ подход до Земята ще бъде през декември (когато все още ще е на 273,6 милиона км от нас от нас).

След срещата на кометата със Слънцето астрономите внимателно наблюдават дали тя ще стане изключително „газирана“, разкривайки химията не само на комата, но и на ядрото ѝ. Въз основа на ограничени телескопични данни и бързи изчисления за загубата на маса на 3I/ATLAS, Льоб предположи, че кометата е експлодирала. Но астрономическата общност смята, че това заключение е прибързано – дори ако някои все още се надяват на космическо самоунищожение.

„Трябва ни кометата да експлодира“, казва Жехен. „Така може да получим още по-интересни неща, изхвърлени от нея.“