Астрофизики нашли объяснение необычным свойствам межзвездной кометы 3I/ATLAS

Третий в истории наблюдений объект из другой звездной системы 3I/ATLAS произвел впечатление своей активностью и необычным химическим составом. Астрофизики пришли к выводу, что это последствия миллиардов лет воздействия на комету космических лучей.

Еще в первые дни после обнаружения 3I/ATLAS, когда объект был еще немногим ближе Юпитера, удалось обнаружить первые признаки его кометной активности — испарение летучих веществ с поверхности. Как ранее рассказали астрономы, поначалу у 3I/ATLAS прослеживался антихвост — он был направлен к светилу. Такое встречается очень редко.

Когда межзвездная комета приблизилась к Солнцу еще примерно на 150 миллионов километров, телескопы зафиксировали на ней необычно интенсивное для такого большого расстояния испарение воды: у наших «местных» комет оно начинается позже.

Все это ученые объясняют изобилием углекислого газа: он гораздо более летучий, то есть переходит в газообразное состояние при более низких температурах. Множество струй рвущегося с поверхности газа вместе с собой выносят мелкие льдинки, которые тоже испаряются и создают картину впечатляющей активности.

По оценкам, на 3I/ATLAS диоксида углерода в 7.6 раз больше, чем воды. Комета также богата угарным газом и даже покрыта «коркой» из органических молекул — это видно по тому, как ее вещество отражает свет. До сих пор предполагалось, что так сложилось в ее «родной» системе: там во время формирования было очень много углекислого газа. Недавно исследователи из Бельгии и США подвергли сомнению эту версию в своей статье, выложенной на сервере препринтов arXiv.org. Они подчеркнули, что нужно учесть важный фактор — галактическую радиацию.

На самом деле во многом было бы понятнее называть ее галактическими частицами, потому что это действительно в основном поток разнообразных частиц: протонов, электронов и даже массивных атомных ядер. Они летят и от Солнца, но сравнительно «спокойны». Меж тем в Галактике повсюду взрываются сверхновые, звезды сталкиваются друг с другом, возникают и взаимодействуют черные дыры, поэтому в межзвездном пространстве летают частицы с очень высокими энергиями. Они могут «пробивать» поверхность небесного тела на значительную глубину, разрушать молекулы и таким образом менять химический состав верхнего слоя.

По траектории движения 3I/ATLAS заключили, что до прибытия к нам она летала по Млечному Пути от трех до 11 миллиардов лет. По мнению исследователей, именно это должно было изменить ее наружный слой до неузнаваемости: «бомбардировка» галактическими частицами вызывает формирование многосложных углеродных соединений, а затем радиация их же и разрушает, после чего в качестве «обломков» образуются угарный (СО) и углекислый газ (СО2). Одновременно происходит радиолиз воды, то есть распад ее молекул под действием тех же частиц. В итоге часть СО тоже превращается в углекислый газ. Получается своеобразный круговорот химических реакций.

Компьютерное моделирование показало, что за миллиард лет такое воздействие галактики могло изменить поверхность кометы вплоть до глубины 15-20 метров. Общий радиус 3I/ATLAS оценивают в диапазоне от 220 метров до 2,8 километра.

Ученые задались вопросом, как много вещества она успела растерять к моменту достижения перигелия — ближайшей к Солнцу точки на ее траектории. Напомним, комета прошла эту точку 29 октября 2025 года, проследовала в 203 миллионах километров от Солнца, это в среднем на 25 миллионов километров ближе орбиты Марса.

Оказалось, за большую часть времени своего пролета по Солнечной системе 3I/ATLAS утратила слой вещества толщиной менее одного метра. Впрочем, возле перигелия сублимация многократно усилилась и в принципе могла удалить еще несколько десятков метров поверхности, но только в случае максимальной интенсивности и сравнительно небольшого размера кометы.

Это означает, что, по крайней мере, до самого конца октября мы наблюдали далеко не первозданное вещество этого небесного тела, а уже сильно «обработанное» радиацией за время долгого путешествия среди звезд.