Ouder dan het zonnestelsel? Het interstellaire object 3I/Atlas onthult zijn eerste geheimen.

Twee weken geleden ontdekten astronomen een nieuw interstellair object in ons zonnestelsel. Het hemellichaam, aangeduid als 3I/Atlas, is een komeet die zijn oorspronkelijke zonnestelsel heeft verlaten en na een lange reis door de interstellaire ruimte nu ons zonnestelsel doorkruist. Zoals de naam al doet vermoeden, is het pas het derde interstellaire object dat definitief is ontdekt.

De komeet is nog ver van de aarde verwijderd. Astronomen hebben hem echter al met verschillende telescopen waargenomen en zo een eerste inzicht gekregen in zijn grootte, oorsprong en vermoedelijke leeftijd.

De komeet werd op 1 juli ontdekt met een telescoop in Chili die deel uitmaakt van het Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (Atlas). Dit is NASA's systeem voor vroegtijdige waarschuwing dat waarschuwt voor potentieel gevaarlijke asteroïden. De astronomen deden wat ze gewoonlijk doen bij dergelijke gelegenheden: ze doorzochten oudere beelden van andere telescopen. Ze ontdekten dat de komeet twee weken eerder was waargenomen, maar nog niet was herkend.

Met behulp van de nieuwe gegevens konden de astronomen de baan van de komeet reconstrueren. Deze vertoonde twee bijzonderheden. Ten eerste bewoog de komeet zich met een snelheid van 61 kilometer per seconde door ons zonnestelsel. Dat is ongelooflijk snel. Kometen uit ons zonnestelsel zijn veel langzamer bij het naderen van de zon. Ten tweede reisde 3I/Atlas door ons zonnestelsel in een hyperbolische baan, wat betekent dat hij niet gesloten was. Dit maakte duidelijk: de komeet kon niet uit ons zonnestelsel afkomstig zijn.

De komeet nadert momenteel in rap tempo de zon. Op 29 oktober passeert hij tussen de banen van de aarde en Mars. Daarna beweegt hij zich weer van de zon af. Op weg naar de interstellaire ruimte passeert hij op 19 december de aarde op een afstand van 270 miljoen kilometer. Deze afstand is ongeveer duizend keer zo groot als de afstand tot de maan. De komeet vormt dus op geen enkel moment een bedreiging voor de aarde. De grote afstand betekent echter ook dat hij niet met het blote oog zichtbaar zal zijn.

Onderzoek tot nu toe laat geen twijfel bestaan dat 3I/Atlas een komeet is. Waarnemingen met verschillende telescopen laten zien dat de kern van het object omgeven is door een zogenaamde coma. Deze wazige schil van stof en gas vormt zich wanneer een komeet de zon nadert en door de toenemende hitte gas en stof begint uit te stoten.

Tot nu toe lijkt de coma vrijwel volledig uit stof te bestaan. Onderzoekers die de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht gebruiken, hebben er in ieder geval nog geen gassen in kunnen detecteren. Dit komt waarschijnlijk doordat 3I/Atlas nog relatief ver van de zon verwijderd is. De onderzoekers verwachten dat er binnenkort sporen van waterdamp en andere gassen zichtbaar zullen worden.

De komende maanden zijn ze van plan de komeet continu te volgen en bijvoorbeeld te bepalen hoeveel waterijs hij bevat. Dit zou moeten aantonen hoeveel hij gemeen heeft met kometen uit ons zonnestelsel. Mogelijk is het zelfs mogelijk om de chemische samenstelling ervan te gebruiken om te bepalen hoeveel tijd 3I/Atlas in zijn zonnestelsel heeft doorgebracht voordat hij de interstellaire ruimte in werd gekatapulteerd.

De nevelige omhulling van 3I/Atlas maakt het moeilijk om de grootte van zijn kern te bepalen. Schattingen lopen uiteen van 800 meter tot 24 kilometer, met een voorkeur voor een kleinere diameter. Dit zou 3I/Atlas nog steeds groter maken dan de twee andere bekende interstellaire objecten, 1I/Oumuamua en 2I/Borisov.

Wat wel duidelijk is, is dat 1I/Oumuamua, 2I/Borisov en 3I/Atlas slechts het topje van de ijsberg vormen. Uit eerdere waarnemingen kan worden geconcludeerd dat er zich in de interstellaire ruimte van de Melkweg een gigantisch aantal objecten moet bevinden die ooit uit het zonnestelsel zijn geslingerd. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren wanneer een komeet wordt geraakt door een migrerende planeet of een nabije passerende ster. Deze uitgeslingerde kometen dwalen in groepen door de Melkweg totdat ze per ongeluk de baan van de zon of een andere ster kruisen. Dit kan vele miljarden jaren duren.

Het is vrijwel onmogelijk om op basis van zijn baan te bepalen uit welk zonnestelsel 3I/Atlas afkomstig is. Zijn baan en hoge snelheid bieden echter wel wat ruwe aanwijzingen. In een nog te beoordelen artikel concludeert een onderzoeksgroep onder leiding van Matthew Hopkins van de Universiteit van Oxford dat de komeet zijn oorsprong vindt in de dikke schijf van de Melkweg.

Van opzij gezien bestaat de Melkweg uit een relatief dunne schijf, met daarboven en daaronder een dikkere schijf. De zon, zoals de meeste sterren, maakt deel uit van de dunne schijf. De dikke schijf bestaat voornamelijk uit oudere sterren, die voornamelijk uit waterstof en helium bestaan. Hopkins en zijn collega's voorspellen daarom dat 3I/Atlas waarschijnlijk veel waterijs bevat, dat vrijkomt wanneer het de zon nadert.

De auteurs berekenen ook de leeftijd van 3I/Atlas. Ze concluderen dat er een kans van 66 procent is dat de komeet ouder is dan ons zonnestelsel. Shokhruz Kakharov en Avi Loeb van Harvard University kwamen tot een vergelijkbare conclusie. Van de drie interstellaire objecten die tot nu toe bekend zijn, is 3I/Atlas de oudste, schrijven ze in een publicatie die eveneens nog door vakgenoten beoordeeld moet worden.