Новейшее исследование межзвёздного объекта 3I/ATLAS раскрывает «чрезвычайно озадачивающее» открытие: почему в нём так много металлов?

Новые вопросы возникли по мере приближения межзвёздного объекта 3I/ATLAS: новое исследование указывает на необычное обилие никеля и железа в его газовом шлейфе, что авторы работы описывают как «чрезвычайно озадачивающее».

Это открытие, подробно изложенное в статье международной группы исследователей, усложняет задачу астрономов по изучению необычной химии объекта и того, почему его состав, по-видимому, существенно отличается от предыдущих наблюдений за межзвёздными кометами, которые проникали в нашу Солнечную систему.

В своём исследовании команда использовала спектрограф UVES на Европейском Очень Большом Телескопе (VLT) в Чили. Их находка стала неожиданностью, поскольку кометы, как правило, слишком холодны, чтобы тугоплавкие минералы, содержащие никель и железо, могли сублимироваться — то есть превращаться непосредственно в пар при нагревании.

Хотя некоторые схожие сигнатуры были обнаружены у 2I/Борисова — второго известного астрономам наблюдаемого межзвёздного объекта, а также у комет, родных для нашей Солнечной системы, — недавние данные спектрографа UVES выявили исключительное соотношение никеля к железу у 3I/ATLAS, что позволяет предположить, что загадочный объект обладает экстремальными свойствами, не имеющими аналогов среди ранее наблюдаемого.

3I/ATLAS: Твёрдая скала или "хэви-метал"?

Недавнее исследование команды основано на шести интервалах наблюдений на гелиоцентрических расстояниях от 3,14 до 2,14 астрономических единиц (а.е.). Примечательно, что, хотя никель стабильно обнаруживался во все эти периоды наблюдений, железо было зафиксировано только тогда, когда объект приблизился к Солнцу на расстояние 2,64 а.е.

В целом исследователи обнаружили, что 3I/ATLAS, по-видимому, производит атомы никеля с высокой скоростью, демонстрируя соотношение никеля к железу, которое значительно превышает таковое как у комет Солнечной системы, так и у предшественника 3I/ATLAS — межзвёздной кометы Борисова.

«На тех расстояниях, на которых наблюдаются кометы, температура значительно слишком низка для сублимации силикатных, сульфидных и металлических зёрен, содержащих атомы никеля и железа», — пишут авторы исследования. — «Следовательно, наличие атомов никеля и железа в коме кометы чрезвычайно озадачивает».

Приближение к Марсу

На этой неделе могут появиться дополнительные сведения об объекте, когда он пролетит мимо Марса. Орбитальные аппараты NASA «Mars Reconnaissance Orbiter» (MRO), ESA «Mars Express» и миссия «Trace Gas Orbiter» (ExoMars) готовы провести самые близкие на сегодняшний день наблюдения за 3I/ATLAS.

Пролетев на расстоянии всего 29 миллионов километров от Марса, наблюдения с помощью камеры HiRISE на MRO и аналогичных визуальных систем на космических аппаратах ESA на марсианской орбите могут раскрыть беспрецедентные новые детали о 3I/ATLAS, включая его размер, структуру и состав.

На сегодняшний день самые детальные изображения были получены в конце июля космическим телескопом «Хаббл», когда 3I/ATLAS находился на расстоянии примерно 570 миллионов километров от Земли. Для сравнения, камера HiRISE на MRO зафиксирует пролёт объекта на расстоянии 29 миллионов километров с разрешением около 30 километров на пиксель, что может помочь получить самые точные на сегодняшний день оценки диаметра ядра кометы.

Массивная загадка

Недавние исследования 3I/ATLAS также показали, что он «аномально» массивен: последние оценки указывают на диаметр около пяти километров. Это делает последнего межзвёздного гостя сравнимым по размеру с островом Манхэттен, а также означает, что он затмевает своих предшественников 2I/Борисова и 1I/Оумуамуа.

При предполагаемой массе в 33 миллиарда тонн, очевидное различие в размерах между 3I/ATLAS и его кометными предшественниками подчёркивает разнообразие межзвёздных посетителей. Исследователи заявляют, что предстоящие снимки могут либо разрешить, либо, возможно, лишь углубить эту космическую загадку.

Некоторые учёные, такие как теоретический физик Ави Лёб, полагают, что необычное содержание никеля и железа в коме объекта может указывать на ещё более экзотические возможности в отношении 3I/ATLAS.

«Обнаружение никеля без железа известно только в промышленно производимых сплавах, созданных по искусственному карбонильному химическому пути», — недавно заявил Лёб. В статье на своей странице в Medium Лёб также отметил: «В целом, 3I/ATLAS демонстрирует высокую скорость производства атомов никеля, а также высокое соотношение никеля к железу, что делает его исключительным по сравнению с кометами Солнечной системы и 2I/Борисовым».

Аномалии и выводы

Аналогичным образом, в своей недавней статье авторы приходят к выводу, что 3I/ATLAS «проявляет экстремальные свойства на ранних стадиях своей активности в отношении скоростей производства и соотношений содержания» никеля и железа.

Они добавляют, что объект «остаётся исключительным по сравнению с кометами Солнечной системы из-за своей высокой, асимметричной скорости производства [никеля и железа]».

«По сравнению с кометами в Солнечной системе, комета 3I/ATLAS либо богата металлами, — пишут они, — либо, что более вероятно, у неё повышено выделение металлов из-за химических аномалий».

Новая статья «Экстремальное соотношение содержания NiI/FeI в коме межзвёздной кометы 3I/ATLAS» появилась на сервере препринтов arXiv.org.

Источник: new-science.ru