Starszy niż Układ Słoneczny? Obiekt międzygwiezdny 3I/Atlas ujawnia swoje pierwsze sekrety

Dwa tygodnie temu astronomowie odkryli nowy obiekt międzygwiezdny w naszym Układzie Słonecznym. Ciało niebieskie, oznaczone jako 3I/Atlas, to kometa, która opuściła swój pierwotny Układ Słoneczny i po długiej podróży przez przestrzeń międzygwiezdną przecina teraz nasz Układ Słoneczny. Jak sama nazwa wskazuje, jest to dopiero trzeci obiekt międzygwiezdny, który został ostatecznie wykryty.

Kometa wciąż znajduje się daleko od Ziemi. Astronomowie obserwowali ją już jednak za pomocą różnych teleskopów i uzyskali wstępne informacje na temat jej rozmiaru, pochodzenia i przypuszczalnego wieku.

Kometę wykryto 1 lipca za pomocą teleskopu w Chile, który jest częścią systemu wczesnego ostrzegania przed uderzeniami asteroid Atlas (Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System). Jest to system wczesnego ostrzegania NASA, który ostrzega przed potencjalnie niebezpiecznymi asteroidami. Astronomowie zrobili to, co zwykle robią w takich sytuacjach. Przejrzeli starsze zdjęcia z innych teleskopów. Odkryli, że kometę obserwowano już dwa tygodnie wcześniej. Po prostu nie została rozpoznana.

Dzięki nowym danym astronomowie byli w stanie zrekonstruować orbitę komety. Miała ona dwie osobliwości. Po pierwsze, kometa poruszała się przez nasz Układ Słoneczny z prędkością 61 kilometrów na sekundę. To niewiarygodnie szybko. Komety z naszego Układu Słonecznego zbliżają się do Słońca znacznie wolniej. Po drugie, 3I/Atlas poruszała się przez nasz Układ Słoneczny po orbicie hiperbolicznej, co oznaczało, że nie była zamknięta. To jasno uzmysłowiło nam, że kometa nie mogła pochodzić z naszego Układu Słonecznego.

Kometa zbliża się obecnie do Słońca z dużą prędkością. 29 października przejdzie pomiędzy orbitami Ziemi i Marsa. Następnie ponownie się od niego oddali. W drodze do przestrzeni międzygwiezdnej minie Ziemię 19 grudnia w odległości 270 milionów kilometrów. To odległość około tysiąca razy większa niż odległość do Księżyca. Dlatego kometa nie stanowi zagrożenia dla Ziemi w żadnym momencie. Jednak ze względu na dużą odległość nie będzie widoczna gołym okiem.

Dotychczasowe badania nie pozostawiają wątpliwości, że 3I/Atlas jest kometą. Obserwacje różnymi teleskopami pokazują, że jądro obiektu jest otoczone tzw. komą. Ta mglista otoczka pyłu i gazu powstaje, gdy kometa zbliża się do Słońca i zaczyna wyrzucać gaz i pył pod wpływem rosnącego ciepła.

Jak dotąd koma wydaje się składać niemal wyłącznie z pyłu. Przynajmniej badacze korzystający z Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (VLT) nie byli jeszcze w stanie wykryć w niej żadnych gazów. Wynika to prawdopodobnie z faktu, że 3I/Atlas znajduje się wciąż stosunkowo daleko od Słońca. Naukowcy spodziewają się, że wkrótce pojawią się ślady pary wodnej i innych gazów.

W ciągu najbliższych kilku miesięcy naukowcy planują stale śledzić kometę i na przykład określić, ile zawiera lodu wodnego. Powinno to pokazać, ile ma wspólnego z kometami z naszego Układu Słonecznego. Możliwe, że uda się nawet określić skład chemiczny komety, aby określić, ile czasu 3I/Atlas spędziła w swoim Układzie Słonecznym, zanim została wystrzelona w przestrzeń międzygwiezdną.

Mglista otoczka 3I/Atlas utrudnia określenie rozmiaru jego jądra. Szacunki wahają się od 800 metrów do 24 kilometrów, z preferencją dla mniejszej średnicy. To i tak oznaczałoby, że 3I/Atlas jest większy niż dwa inne znane obiekty międzygwiazdowe, 1I/Oumuamua i 2I/Borisov.

Jasne jest, że 1I/Oumuamua, 2I/Borisov i 3I/Atlas to zaledwie wierzchołek góry lodowej. Z wcześniejszych obserwacji wynika, że w przestrzeni międzygwiazdowej Drogi Mlecznej musi znajdować się gigantyczna liczba obiektów, które zostały kiedyś wyrzucone z jej Układu Słonecznego. Może się to zdarzyć na przykład, gdy kometa zostanie uderzona przez migrującą planetę lub pobliską gwiazdę. Te wyrzucone komety wędrują grupami po Drodze Mlecznej, aż przypadkowo przetną orbitę Słońca lub innej gwiazdy. Może to trwać wiele miliardów lat.

Na podstawie orbity niemal niemożliwe jest ustalenie, z którego układu słonecznego pochodzi kometa 3I/Atlas. Jednak jej trajektoria i wysoka prędkość dostarczają przynajmniej pewnych przybliżonych wskazówek. W czekającym jeszcze na recenzję artykule grupa badawcza pod kierownictwem Matthew Hopkinsa z Uniwersytetu Oksfordzkiego doszła do wniosku, że kometa pochodzi z grubego dysku Drogi Mlecznej.

Patrząc z boku, Droga Mleczna składa się ze stosunkowo cienkiego dysku, z grubszym dyskiem przylegającym do niego powyżej i poniżej. Słońce, jak większość gwiazd, jest częścią tego cienkiego dysku. Gruby dysk składa się głównie ze starszych gwiazd, składających się głównie z wodoru i helu. Hopkins i jego współpracownicy przewidują zatem, że 3I/Atlas prawdopodobnie zawiera dużo lodu wodnego, który uwalnia się w miarę zbliżania się do Słońca.

Autorzy obliczyli również wiek komety 3I/Atlas. Stwierdzili, że istnieje 66% prawdopodobieństwo, że kometa jest starsza niż nasz Układ Słoneczny. Shokhruz Kakharov i Avi Loeb z Uniwersytetu Harvarda doszli do podobnego wniosku. Spośród trzech znanych do tej pory obiektów międzygwiazdowych, 3I/Atlas jest najstarszy, piszą w publikacji , która również wciąż oczekuje na recenzję naukową.