Межзвёздный гость 3I/ATLAS постоянно меняется, проходя через нашу Солнечную систему. Это неудивительно, ведь впервые за потенциально миллиарды лет он приближается к звезде и её энергии.
Учёные внимательно следят за этими изменениями, чтобы убедиться, что они объясняются нашим нынешним пониманием, а также чтобы сравнить 3I/ATLAS с другими межзвёздными гостями и кометами в нашей Солнечной системе.
В недавней статье европейских исследователей, опубликованной на сервере препринтов arXiv, описывается, как изменения в определённом соотношении материалов в коме 3I/ATLAS согласуются с нашим нынешним пониманием кометной геологии.
Это соотношение — отношение никеля к железу (Ni/Fe). Оно измерялось в течение двух десятилетий, в том числе у 20 комет в системе и у 2I/Borisov, последнего известного межзвёздного гостя в нашей Солнечной системе. Однако тот факт, что эти материалы вообще присутствуют в коме, озадачивал учёных, поскольку температуры на их поверхностях обычно недостаточны для сублимации силикатов или сульфидов, которые, как считается, содержат эти металлы на поверхности комет.
Отношение Ni/Fe, полученное при изучении 2I/Borisov, было похоже на отношение у комет в системе. Но это отношение также примерно в 10 раз выше, чем у Солнца. Таким образом, тот факт, что у одного из наших межзвёздных гостей и у комет в нашей системе было одинаковое высокое отношение, указывало на некий общий процесс формирования комет, который не зависел от материалов, доступных в звезде, вокруг которой они сформировались.
Однако 3I/ATLAS отличался от комет в системе и 2I/Borisov. Исследователи использовали Очень Большой Телескоп Европейской Южной обсерватории (ESO) в Чили, чтобы наблюдать за кометой в период с августа по сентябрь, когда она двигалась от 3,14 а. е. до 2,14 а. е. и начала всё сильнее нагреваться Солнцем.
Они отметили, что спектральная линия поглощения никеля, зафиксированная спектрографом UVES, присутствовала всё время. Однако линии поглощения железа появились только тогда, когда 3I/ATLAS приблизился к Солнцу на расстояние 2,64 а. е. Это несоответствие вызвало гораздо более высокое отношение Ni/Fe, чем у предыдущих комет, но оно активно и резко менялось по мере приближения 3I/ATLAS к Солнцу. Ни одно другое исследование не показывало таких резких изменений.
Это также может объяснить, почему в комете есть никель и железо. Исследователи ранее разработали теорию, согласно которой металлы, которые они наблюдали, были связаны с карбонил-группами, образуя высоколетучие металлоорганические соединения. В этом сценарии никель был бы связан в виде тетракарбонила никеля (Ni(CO)4), а железо — в виде пентакарбонила железа (Fe(CO)5). Оба этих металлоорганических материала имеют достаточно низкие температуры сублимации, чтобы сделать это, находясь ещё далеко от Солнца.
Важно отметить для этого набора данных, что тетракарбонил никеля имеет более низкую температуру плавления, чем пентакарбонил железа, что объясняет, почему в начале периода наблюдений не было спектров железа, но они появились позже, когда комета приблизилась к Солнцу. Температурный градиент во время этого путешествия, должно быть, пересек порог, при котором пентакарбонил железа начал сублимировать, вызывая резкое падение отношения Ni/Fe, наблюдаемое в данных.
Исследователи также обнаружили, что количество производства никеля в коме точно соответствует теоретической скорости сублимации тетракарбонила никеля.
Исследователи выдвинули ещё один важный факт о 3I/ATLAS — его можно классифицировать как «C2-depleted» комету. Это означает, что отношение двухатомного углерода (C2) к радикалу цианогена (CN) в его коме очень мало. Эта классификация указывает на «первозданность» 3I/ATLAS, поскольку такое соотношение было дано миллиарды лет назад, когда он сформировался, и намекает на то, что он сформировался в другой части протопланетного диска своей системы, чем другие, более распространённые кометы.
Ежедневно появляется всё больше данных о нашем третьем известном межзвёздном госте. Вероятно, это будут дополнительные исследования его отношения Ni/Fe по мере приближения к Солнцу и до того, как он скроется из виду на несколько месяцев. Ожидайте больше статей от многих телескопов и исследовательских групп, которые смогут найти время для наблюдений за этим уникальным кометным гостем.