Cometa interstelară 3I/ATLAS are gheață ca lumile de dincolo de Neptun, arată Webb

Gheața care se desprinde de pe cometa interstelară 3I/ATLAS nu seamănă cu gheața cometelor pe care le cunoaștem. Spectrele obținute cu Telescopul Spațial James Webb arată un semnal puternic de gheață de apă, în timp ce două dintre semnalele sale însoțitoare obișnuite aproape că lipsesc, iar acest model se potrivește cu unele dintre lumile înghețate care orbitează mult dincolo de Neptun.

Potrivirea contează pentru că 3I/ATLAS s-a născut în jurul altei stele. Dacă boabele sale de gheață împărtășesc aceeași formă cu materialul păstrat la marginea propriului nostru sistem solar, materiile prime ale planetelor ar putea ieși din discurile formatoare de planete într-o stare similară, de-a lungul galaxiei. Autorii oferă aceasta ca pe o posibilitate de testat, nu ca pe un rezultat stabilit.

Echipa, condusă de Silvia Protopapa de la Southwest Research Institute din Texas, a descoperit că coma cometei, norul de gaz și praf din jurul nucleului său, este cel mai bine explicată prin boabe minuscule de gheață de apă amestecate cu praf. Fiecare bob are aproximativ un micron sau mai puțin, mai puțin de o cincizecime din lățimea unui fir de păr uman.

„Cometele interstelare sunt corpuri mici înghețate care s-au format în discurile de gaz și praf din jurul altor stele și acum trec prin sistemul nostru solar”, a spus Protopapa. Înainte de aceasta, erau cunoscute doar două astfel de obiecte: ‘Oumuamua, care nu prezenta o comă vizibilă, și cometa 2I/Borisov.

Două semnale de gheață care au dispărut

Gheața de apă lasă amprente în lumina infraroșie. Cea mai adâncă este o bandă de absorbție în apropiere de 3 microni. Două benzi mai slabe se află în apropiere de 1,5 și 2,0 microni, iar majoritatea cometelor înghețate le arată pe toate trei. La 3I/ATLAS, banda de 3 microni este puternică, reducând lumina reflectată cu 77% la punctul său cel mai adânc în prima vizită Webb și cu 94% în ultima. Cele două benzi mai scurte sunt foarte slabe sau lipsesc.

„Această combinație a fost un puzzle”, a spus Protopapa. „Banda puternică de 3 microni indică prezența gheții de apă în comă. Dar benzile slabe sau absente de lungime de undă mai scurtă sugerează că gheața nu este în forma pe care o vedem de obicei în cometele sistemului solar.”

Explicația este lungimea drumului optic. Benzile slabe apar doar atunci când lumina parcurge o distanță lungă prin gheață, așa cum o așchie subțire de sticlă colorată pare aproape transparentă, în timp ce un bloc gros își arată culoarea. În boabe atât de mici și atât de prăfuite, lumina traversează foarte puțină gheață înainte de a se împrăștia înapoi. Benzile slabe se estompează, iar cea puternică supraviețuiește.

Cum a citit Webb cometa de trei ori

„Am proiectat acest program pentru a fi gata în momentul în care o cometă interstelară activă va fi descoperită și pentru a o urmări în timp”, a spus Martin Cordiner de la NASA Goddard Space Flight Center și de la Catholic University of America, investigatorul principal al programului.

Webb și-a îndreptat Spectrograful său în infraroșu apropiat către cometă de trei ori pe parcursul a opt luni, înainte și după cea mai apropiată trecere de Soare. În modul prismă, înregistrează 0,6 până la 5,3 microni simultan, astfel încât praful, gheața și gazul care scapă ajung într-un singur spectru.

Doar prima și a treia vizită au fost modelate. Cea din mijloc, făcută cel mai aproape de Soare, a fost contaminată de vapori de apă strălucitori, molecule organice, atomi de nichel și praf cald.

Echipa a comparat spectrele cu modele de împrăștiere a luminii pe boabe de diferite dimensiuni și compoziții. Boabele de gheață pură și gheața amestecată cu carbon sau olivină fie au supraestimat benzile slabe, fie nu au reușit să reproducă banda puternică. Cea mai bună potrivire a fost gheața amestecată cu piroxen, un mineral silicat comun în roci și meteoriți. Până la ultima vizită, pe măsură ce cometa se îndepărta de Soare, datele au necesitat și o a doua populație de boabe mai mari, bogate în gheață, încă în jurul unui micron, plus o caracteristică slabă în apropiere de 3,1 microni, consistentă cu gheața cristalină.

Spre deosebire de cometele noastre, asemănătoare cu lumile de dincolo de Neptun

Dimensiunea boabelor nu este ceea ce diferențiază 3I/ATLAS. Cometa Hartley 2 eliberează boabe de gheață aproape pură de dimensiuni similare, iar boabele de gheață ale cometei Catalina au fost modelate cu cel mult 1% praf. Cometa interstelară se află la capătul prăfuit al acestei linii.

„Boabele de la 3I/ATLAS au aproximativ aceeași dimensiune ca cele din propriile noastre comete”, a spus Protopapa. „Ceea ce pare să le diferențieze este cât de mult praf este amestecat în gheață.”

Surpriza a venit de la obiectele transneptuniene, corpuri înghețate care orbitează dincolo de Neptun și despre care se crede că păstrează material din nașterea sistemului solar. Dintre clasele spectrale definite de sondajul DiSCo al Webb asupra obiectelor de dimensiuni medii, banda de 3 microni a lui 3I/ATLAS seamănă cel mai mult cu clasa bogată în dioxid de carbon înghețat, iar acele obiecte nu au, de asemenea, benzi puternice la 1,5 și 2,0 microni. Asemănarea constă în banda de gheață de apă, nu în dioxidul de carbon.

„La prima vedere, 3I/ATLAS arată diferit de cometele înghețate pe care le cunoaștem”, a spus Protopapa. „Dar când l-am așezat alături de lumile îndepărtate înghețate din propriul nostru sistem solar, nu a mai părut deplasat.”

Comparația funcționează și invers. Pentru acele clase de obiecte îndepărtate, adâncitura de la 3 microni fusese atribuită în mare parte compușilor organici și metanolului, deoarece benzile mai slabe de apă erau absente. Cometa arată că boabele de gheață de apă prăfuite pot produce singure aceeași formă, așa că o parte din acel semnal ar putea fi, până la urmă, gheață de apă.

Ce nu poate stabili o singură cometă

Rezultatul se bazează pe date de laborator. Modelul are nevoie de proprietățile optice măsurate ale gheții de apă, iar două seturi standard de date dau forme de bandă vizibil diferite. Autorii nu pot spune dacă gheața a fost cristalină la ambele vizite sau s-a transformat dintr-o formă dezordonată, amorfă, în cristale și solicită noi măsurători de laborator ale gheții la diferite temperaturi și faze.

Schimbarea între vizite are, de asemenea, două explicații. „Nu putem spune încă dacă schimbările în timp sunt rezultatul încălzirii diferite a boabelor de către Soare la fiecare observație sau al expunerii unui material nou pe măsură ce suprafața cometei s-a erodat lângă Soare”, a spus Michael Kelley de la Universitatea din Maryland, al doilea autor al lucrării.

Nici boabele dintr-o comă nu sunt o mostră directă a nucleului și pot fi fragmente de aglomerări mai mari. Suprafețele obiectelor transneptuniene au fost reconfigurate timp de miliarde de ani de radiații și impacturi, așa că autorii avertizează împotriva interpretării potrivirii ca dovadă a unor locuri de naștere identice. Alte diferențe în chimia sa sugerează că discul care a creat 3I/ATLAS nu a fost o copie a celui al nostru. O analiză anterioară a comparat, în schimb, cometa cu o clasă roșiatică, bogată în compuși organici, de obiecte îndepărtate, așa că domeniul nu a convergit.

Apoi, există dimensiunea eșantionului. Aceasta este o singură cometă interstelară, văzută de trei ori.

Întrebări frecvente despre 3I/ATLAS și gheața sa

Ce este 3I/ATLAS?

Este al treilea obiect confirmat care a intrat în sistemul nostru solar din spațiul interstelar și o cometă adevărată, cu o comă și cozi. Calea sa deschisă, hiperbolică, înseamnă că nu se va mai întoarce niciodată. A trecut între orbitele Pământului și ale lui Marte la cea mai apropiată apropiere de Soare și nu s-a apropiat niciodată de Pământ.

Conține 3I/ATLAS apă?

Da. Webb a detectat vapori de apă și gheață de apă în coma sa. Este, de asemenea, neobișnuit de bogată în dioxid de carbon: în prima imagine Webb, coma conținea de aproximativ opt ori mai mult dioxid de carbon decât apă, unul dintre cele mai mari rapoarte măsurate vreodată la o cometă.

Ce sunt obiectele transneptuniene?

Sunt corpuri înghețate care orbitează Soarele dincolo de Neptun, la mai mult de aproximativ 30 de ori distanța Pământ-Soare, o populație care include Pluto. Păstrate la rece timp de miliarde de ani, ele păstrează indicii despre cum s-au format planetele.

Cât de veche este 3I/ATLAS?

Nimeni nu știe. Din viteza și direcția sa, un studiu a estimat că are între 7,6 și 14 miliarde de ani dacă a venit din discul gros al Căii Lactee de stele vechi, ceea ce ar face-o mai veche decât sistemul solar, vechi de 4,6 miliarde de ani. Această estimare este statistică, nu o măsurătoare.

Ce urmează

Cometa a fost descoperită la 1 iulie 2025 de telescopul de sondaj ATLAS de la Río Hurtado, Chile. Webb a observat-o pe 6 august 2025, 22 decembrie 2025 și 1 aprilie 2026, la distanțe de 3,3, 2,4 și, respectiv, 5,7 ori distanța Pământ-Soare față de Soare. Cea mai apropiată apropiere de Soare a avut loc pe 29 octombrie 2025, la 1,36 ori acea distanță. Lucrarea a apărut în The Astrophysical Journal Letters pe 26 octombrie 2026, semnată de 15 cercetători din Statele Unite și Europa.

Mai multe observații Webb ale cometelor din sistemul solar și ale noilor vizitatori interstelari vor testa dacă 3I/ATLAS este tipică. Observatorul Vera C. Rubin, al cărui sondaj ceresc de zece ani a început în iunie 2026, este de așteptat să găsească mai multe dintre ele. Mâine se împlinește un an de când 3I/ATLAS a înconjurat Soarele și este deja pe drumul de întoarcere din sistemul solar. Gheața pe care o poartă pare mai puțin străină decât părea la început.

Referință: Protopapa et al., „JWST Reveals Refractory-rich Water Ice in Interstellar Comet 3I/ATLAS: Evidence for a Continuum of Grain Properties across Protoplanetary Disks,” The Astrophysical Journal Letters, 2026. DOI: 10.3847/2041-8213/aea60d

Etichete: știri, astronomie, James Webb Space Telescope, 3I/ATLAS, obiecte transneptuniene, comete