Neznalost a pověry stále zůstávají výzvou v naší společnosti. Okolo komety 3I/ATLAS se objevilo množství senzacechtivých titulků, avšak důkazy vědeckých poznatků, rigorózní interpretace a ověření dat mohou proklestit cestu skrze všechny tyto hluky. V předchozím článku jsme se zaměřili na jeho objev a mezinárodní studijní kampaň; nyní se podíváme na jeho povahu a složení.

Složení podobné transneptunickým objektům

Vedl jsem tým, který nedávno publikoval článek, jenž ukazuje nové důkazy o kometární povaze 3I/ATLAS. Tento mezihvězdný návštěvník se zdá být tělesem podobným známým transneptunickým objektům v sluneční soustavě, z nichž se domníváme, že pocházejí určité uhlíkaté chondrity – nejstarší známé meteority. Naše studie, předpublikovaná na platformě ArXiv Univerzity Cornell pro její možný zájem v odborné komunitě, potvrzuje podobnost tohoto mezihvězdného návštěvníka s ledovými transneptunickými tělesy.

Náš pokrok v porozumění meteoritům nám nyní umožňuje jít ještě dál a odhalit jejich prvotní povahu, což znamená jejich nejčistší, originální a nedotčený stav, aniž by byl změněn. Nalezli jsme významné množství vodního ledu a obsah kovových zrnek, který rovněž není příliš běžný v materiálech formativních těchto transneptunických objektů dnes, po miliardách let vystavení kolizím a dalším procesům.

Tato charakteristika překvapila vědeckou komunitu a vysvětluje jeho schopnost vykazovat kryovulkanismus – energetické vyvržení plynů a částic – jakmile se přibližuje k Slunci.

Jeho zvláštní plynný obal

Jedním z aspektů, který nejvíce překvapil vědeckou komunitu, je, že plynná složka tvořící vnější obal komety 3I/ATLAS je výrazně odlišná od většiny ostatních komet. Jak můžeme tuto evidenci zrevidovat?

Při pozorování z větší vzdálenosti, která byla získána velkými dalekohledy schopnými ho zachytit spektroskopicky, byla detekována přítomnost oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého. Tyto byly interpretovány jako produkty sublimace prvotních ledů při teplotách nižších než je nutné pro sublimaci vodního ledu. Obecně se tyto sloučeniny nevyskytují ve většině komet, které obvykle vykazují redukční chemii – molekuly v redukovaném stavu – a jsou charakterizovány dalšími chemickými druhy jako metan nebo amoniak.

Důležitá stopa v měnící se jasnosti komety

Náš rozbor jasnosti komety v závislosti na její vzdálenosti od Slunce ukazuje, že při přiblížení na přibližně 378 milionů kilometrů došlo k přechodu do fáze intenzivnější sublimace. V tomto bodě teplota, blízká –71 °C, překonala potřebný práh pro sublimaci pevného oxidu uhličitého – suchého ledu. V důsledku toho se kapalný oxidační materiál začal dostávat do nitra objektu a interagovat s jeho nejreaktivnějšími komponenty: kovovými zrny a železnými sulfidy.

V té době se různé oblasti povrchu aktivovaly a zdvojnásobily produkci plynu a mikrometrického prachu, což zvýšilo jasnost komy o několik magnitudo. Na této vzdálenosti od Slunce kometa definitivně vyšla ze svého letargického stavu, aby zažila to, co nazýváme kryovulkanismem.

Sublimace ledů vedla k silné desgasifikaci jádra komety, vytvářejícím výtrysky z aktivních oblastí, které rotují. Jádro 3I/ATLAS se otáčí samo o sobě přibližně každých 16 hodin, jak bylo závěrem nedávné studie.

Vysvětlení nadbytku niklu

Na základě naší studie můžeme také vysvětlit pozorovaný nadbytek niklu v komě 3I/ATLAS: je to důsledek procesů, které probíhají na povrchu a pod povrchem komety. Konkrétně jde o procesy známé jako Fischer-Tropschovy reakce. Při těchto reakcích horká voda interaguje s kovovými zrnky a vytváří katalýzu komplexních organických sloučenin. Tyto reakce mají tendenci podporovat emisi niklových sloučenin do komy na úkor železných.

Jinými slovy, zdroj kryovulkanismu 3I/ATLAS by měl být výsledkem těchto procesů rozsáhlé koroze zachovávaných príměních materiálů v nitru tohoto mezihvězdného návštěvníka. Skutečně jsme spočítali, že 29. října, když dosáhl svého největšího přiblížení k Slunci, dosáhl průměrné teploty 4 °C, což umožnilo výraznou účast kapalné vody a podpořilo vznik nových kryovulkánů, jak potvrzují naše obrazy.

Pomocí robotického teleskopu Joan Oró z Observatori del Montsec (IEEC) jsme mohli získat nejdetailnější obrázky různých výtrysků plynů a částic prachu, které se uvolňují z komety 3I/ATLAS.

Předchozí studie o uhlíkatých chondritech

Pro interpretaci procesů, které se v kometě 3I/ATLAS odehrávají, byly zásadní naše studie o vodních alteracích, kterým byly vystaveny takzvané tranzitní asteroidy před 4 550 miliony lety, odkud pocházejí uhlíkaté chondrity, což je práce, kterou jsme prováděli v Bílém sále meteoritiky a zpětných vzorků a dalších laboratořích ICE-CSIC.

Předchozí práce našeho výzkumného týmu odhalily důležitou roli určitých minerálů obsažených v uhlíkatých chondritech. Prokázali jsme jejich úžasné vlastnosti jako katalyzátorů komplexních organických sloučenin. Dále by chemické složení těch nejbližších mohlo umístit je jako zajímavé cíle pro budoucí těžbu zdrojů.

Vědecký zájem o 3I/ATLAS pokračuje s pozorovací kampaní, kterou podporuje Mezinárodní síť pro varování asteroidů (IAWN). Pokračujeme v zapojení do studia této mezihvězdné komety, abychom se dozvěděli více podrobností o jejím chování.

Život na jiných světech

Pokud vezmeme v úvahu kilometrické průměry a chondritické složení mezihvězdné komety 3I/ATLAS, odhadovaná hmotnost by překročila šest set milionů tun. Tento zajímavý nebeský tulák, se svým obsahem ledu, organických látek, kovů a velkou katalytickou schopností pro generování komplexních organických sloučenin, se zdá hledat příhodné prostředí pro podporu výskytu života na jiných světech. Naštěstí v našem případě pouze projede.