Межзвёздная комета 3I/ATLAS «вскипела» после сближения с Солнцем

Пройдя перигелий 30 октября 2025 года — ближайшую к Солнцу точку на своей траектории, — 3I/ATLAS буквально взорвалась активностью: объект выбросил мощные потоки воды, монооксида углерода (СО), углекислого газа (СО?) и органических молекул, превратившись в полноценную комету. Наблюдения с помощью космической обсерватории SPHEREx впервые позволили увидеть, как вещество из другой звездной системы начинает полностью испаряться под Солнцем, раскрывая свой изначальный химический состав.

Межзвездные объекты нечасто заглядывают в Солнечную систему. До сих пор достоверно подтверждено «вторжение» всего трех таких тел: астероида Оумуамуа (2017), кометы Борисова (2I/Borisov, 2019) и 3I/ATLAS (2025). Поскольку эти космические странники сформировались вокруг других звезд, они несут в себе информацию о химическом составе и процессах в чужих протопланетных дисках.

Напомним, впервые межзвездную комету 3I/ATLAS заметили в августе 2025 года благодаря сети телескопов ATLAS, а изучали с помощью SPHEREx. Тогда наблюдения до прохождения перигелия помогли выявить умеренную активность с преобладанием выбросов СО?. Спектр отражения указывал на наличие льда на поверхности пылевых зерен.

Новая серия наблюдения проходила с 8 по 15 декабря 2025 года — после того, как объект прошел перигелий (30 октября на расстоянии 1,35 астрономической единицы от Солнца). Всего исследовательская группа под руководством Кэри Лисса (Carey .M. Lisse) из Университета Джонса Хопкинса (США) проанализировала данные 104 наведений SPHEREx в диапазоне от 0,75-5 микрометров, фиксируя излучение в 102 специальных каналах. Подход позволил измерить общий поток излучения, а также «разложить» его по длинам волн, выявив «подписи» отдельных молекул.

Результаты научной работы, опубликованной в журнале RNAAS, показали, что межзвездный гость стал значительно активнее: поток водяного пара увеличился примерно в 40 раз по сравнению с августом, что говорит о полном сублимировании водяного льда — переходе из твердого состояния в газ. Выброс СО вырос почти в 80 раз, еще были зафиксированы линии радикала CN и таких органических соединений, как метанол, формальдегид, метан или этан. То есть соотношения СО, СО? и H?O теперь соответствуют типичным долгопериодическим кометам Солнечной системы.

Особенно интересны изменения «характера» пыли. Если в августе ее спектр напоминал ледяные поверхности объектов пояса Койпера, то в декабре стал более «голубым» — верный признак преобладания мелкой пыли с примесью аморфного углерода и утративших ледяную оболочку силикатов (в частности, оливина).

Моделирование теплового излучения показало, что температура пылевых зерен достигала примерно минус трех градусов Цельсия — достаточно, чтобы лед быстро испарялся в вакууме межпланетного пространства.

Структура комы тоже оказалась показательной: органические компоненты и пылевая кома образовывали грушевидную структуру, направленную к Солнцу, а облака СО и СО? почти симметрично сформировались вокруг ядра. Значит, часть газов, судя по всему, выделяется непосредственно с поверхности ядра, тогда как органика и CN могут быть связаны с нагревом и разрушением крупных пылевых зерен.

Наиболее вероятным объяснением столь резкой трансформации третьего межзвездного объекта авторы статьи назвали тепловую волну от сближения с Солнцем, которая проникла на глубину примерно 10 метров, то есть ниже слоя, измененного воздействием космических лучей за миллиарды лет. Такой сценарий отражает испарение «первозданного» вещества, сохранившегося с момента формирования объекта у другой звезды.

Еще один вариант гласит, что разные фазы льда (богатые СО? или, напротив, водой и органикой) испарялись при различных температурах, а вода и СО стали активно выделяться только после длительного прогрева.

Ученые не только наблюдали эволюцию межзвездного тела в реальном времени — от умеренно активного объекта к полностью функционирующей комете, — но и сопоставили состав вещества из другой планетной системы с химией комет Солнечной, а также проверили универсальные процессы формирования малых ледяных тел.

В ближайшие месяцы астрономы намерены представить более детальный анализ данных. Следующий цикл наблюдений SPHEREx запланирован на апрель 2026 года.