Межзвездный объект 3I/ATLAS продолжает удивлять ученых своими загадками. Новое исследование, проведенное с помощью мощного радиотелескопа ALMA, позволило астрономам впервые в истории измерить содержание тяжелой воды (HDO) в комете. Результаты оказались ошеломляющими: химический состав этой кометы указывает на то, что она сформировалась в условиях гораздо более суровых и холодных, чем те, в которых родилось наше Солнце и его планеты.
Кометы часто называют «грязными снежками» космоса, ведь они состоят преимущественно из льда и пыли. Однако этот лед — не просто замороженная вода, а настоящая капсула времени, хранящая информацию о химической среде в момент рождения звезды. Помимо обычной воды (H2O), кометы содержат так называемую полутяжелую или дейтерированную воду, в которой один атом водорода заменен на его тяжелый изотоп — дейтерий.
Команда астрономов под руководством Луиса Э. Салазара Мансано из Мичиганского университета установила, что доля дейтерированной воды в 3I/ATLAS как минимум в 30 раз превышает аналогичные показатели комет нашей Солнечной системы. Более того, этот показатель в 40 раз выше, чем в земных океанах. Такое аномальное соотношение дейтерия к водороду является прямым доказательством того, что родная система кометы развивалась по совершенно иному сценарию, чем наша.
Жизнь при температуре –243°C
Почему этот показатель так важен? Дело в том, что процессы, обогащающие воду дейтерием, чрезвычайно чувствительны к окружающей среде. Чтобы достичь такой концентрации, которая наблюдается в 3I/ATLAS, среда формирования должна была быть невероятно холодной.
По словам ученых, комета должна была зародиться в облаке газа и пыли, температура которого не превышала 30 К (–243°C). Это значительно холоднее, чем условия, в которых формировались объекты в протопланетном диске вокруг нашего молодого Солнца. Эти химические «шрамы» запечатлелись во льду кометы миллиарды лет назад и остались неизменными на протяжении всего ее бесконечного путешествия по межзвездному пространству.
Технологический триумф ALMA
Провести такие точные измерения было непростой задачей. Большинство современных оптических телескопов имеют строгое ограничение: они не могут наводиться в сторону Солнца, поскольку яркий свет повредит их сверхчувствительные сенсоры. Однако радиотелескопы, такие как ALMA, работают в другом диапазоне.
Наблюдения проводились с помощью системы Atacama Compact Array (ACA), входящей в состав комплекса ALMA, всего через шесть дней после того, как комета 3I/ATLAS прошла перигелий — свою ближайшую точку к Солнцу. Именно в этот момент лед начал активно испаряться, высвобождая молекулы воды. Интересно, что ученым даже не пришлось регистрировать обычную воду напрямую — они использовали сложное моделирование на основе излучения метанола, чтобы рассчитать общее количество льда, тогда как молекулы HDO были зафиксированы напрямую.
Космические окаменелости
Открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy, имеет не только планетологическое, но и космологическое значение. Соотношение дейтерия и водорода во Вселенной было заложено еще во время Большого взрыва. Исследуя такие объекты, как 3I/ATLAS, человечество получает уникальную возможность заглянуть в другие уголки Галактики, не покидая пределов Солнечной системы.
«Каждая межзвездная комета — это окаменелость, несущая историю своего дома», — отмечает доцент Тереза Панеке-Карреньо. Новые данные доказывают: наша Солнечная система не является универсальным шаблоном. Вселенная гораздо разнообразнее, а планетные системы могут рождаться в условиях экстремального холода, которые мы раньше только представляли в теории.
Ранее мы сообщали о том, как снимок раскрыл сложную структуру хвостов кометы 3I/ATLAS.
По материалам almaobservatory.org
