Все (или по крайней мере большинство) астрономов сейчас наблюдают за 3I/ATLAS — нашим последним межзвёздным гостем, обнаруженным в начале июля. Учитывая относительно короткое окно для наблюдений в нашей Солнечной системе и особенно предстоящее перигелийное прохождение в октябре, многие мощные инструменты направлены на изучение этого объекта.
Среди них — самый мощный космический телескоп — Джеймс Уэбб (JWST). В недавней статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv, описывается, что обнаружил JWST в хвосте кометы.
Согласно статье, первым автором которой является Мартин Кординер из Центра космических полётов Годдарда НАСА и Католического университета Америки, хвост 3I/ATLAS, окружающий её ядро, в основном состоит из углекислого газа (CO₂).
В хвосте также присутствуют вода, монооксид углерода и карбонилсульфид, которые, как и ожидалось, обнаруживаются в хвостах комет. Однако соотношение углекислого газа и воды составляет 8:1 — это самое высокое значение, когда-либо наблюдавшееся в комете, и на шесть стандартных отклонений выше типичного значения.
Для обнаружения этих химических веществ JWST использовал свою инфракрасную камеру NIRSpec для наблюдения за 3I/ATLAS 6 августа, когда она находилась на расстоянии 3,32 астрономической единицы от Солнца.
Другие наблюдения
Другие наблюдения, которые оказались не столь удивительными, включают то, что в хвосте действительно есть вода и пыль, а также более высокая концентрация пыли, обращённая к Солнцу, что типично для более интенсивного испарения на той стороне, которую нагревает Солнце.
Ещё одним открытием стало то, что соотношение двух типов изотопов углерода — углерода-12 и углерода-13 — было в целом сходно с таковым на Земле, что позволяет предположить, что материал был создан в среде со сходными видами углерода. Однако есть несколько особенностей возникновения 3I/ATLAS, которые могли вызвать такое неравномерное соотношение CO₂/H₂O.
Одно из них — чрезвычайно высокий уровень ультрафиолетового излучения в звёздной системе-хозяине, в которой был создан объект. Другое может заключаться в том, что он был создан за пределами «линии льда углекислого газа», где углекислого газа в виде льда относительно много по сравнению с водой.
Другие объяснения связаны с тем, как тепло от Солнца может влиять на ядро. Если его сложнее нагреть, то CO₂, который имеет более низкую температуру плавления, чем вода, сублимирует первым, что объясняет неравномерное соотношение, несмотря на наличие большого количества воды, хранящейся в ядре и ожидающей высвобождения, когда она приблизится к Солнцу.
В любом случае необходимы дополнительные наблюдения. Это только третий подтверждённый нами межзвёздный гость, и первый («Оумуамуа») был недостаточно ярким, чтобы зафиксировать спектр его хвоста. Однако даже если бы это было возможно, у него, похоже, всё равно не было хвоста. Это оставляет второго межзвёздного гостя 2I/Борисова как наш единственный другой объект для сравнения спектра хвоста межзвёздной кометы.
На самом деле у него было более высокое соотношение монооксида углерода и воды даже по сравнению с 3I/ATLAS, так что, похоже, в каждом из двух собранных нами межзвёздных гостей хвост скрывает новые открытия.
Это, несомненно, не последняя статья, посвящённая изучению хвоста 3I/ATLAS — и, возможно, не последняя, написанная на основе данных JWST. У нас ещё есть несколько недель для наблюдений, прежде чем он окажется слишком близко к Солнцу, чтобы его можно было обнаружить, а затем достигнет перигелия в начале октября, когда он всё ещё будет скрыт от нашего взгляда. Однако есть вероятность, что некоторые зонды на Марсе смогут мельком увидеть его в это время.
Когда он наконец снова станет виден в декабре, он уже будет на пути из нашей Солнечной системы и, вероятно, потеряет большую часть материала, который собирался выпустить.
Иногда астрономические события мимолетны, и астрономам приходится пытаться зафиксировать их, пока они происходят. По крайней мере, в этом случае у них будет немного времени на подготовку — мы увидим, что они найдут, продолжая наблюдать за нашим новейшим межзвёздным гостем.