Neznalost a pověry zůstávají v naší společnosti stále palčivým problémem. Kolem komety 3I/ATLAS se objevila řada senzacionalistických titulků, avšak vědecké důkazy, rigorózní interpretace a ověření dat se mohou prosadit i přes veškerý hluk, který byl kolem toho vzbuzen. V předchozím článku jsme se zabývali jejím objevem a mezinárodní výzkumnou kampaní; nyní se zaměřujeme na její povahu a složení.
Kompozice podobná transneptunárním objektům
V rámci mého výzkumného týmu vedu nový článek, který přináší nové důkazy o kometární povaze 3I/ATLAS. Tento mezihvězdný návštěvník se jeví jako těleso podobné známým transneptunárním objektům v sluneční soustavě, od kterých se předpokládá, že pocházejí určité uhlíkaté chondrity – nejstarší známé meteority. Naše studie, která byla prepublikována na platformě ArXiv Univerzity Cornell kvůli jejímu možnému zájmu pro vědeckou komunitu, potvrzuje podobnost mezihvězdného návštěvníka s ledovými transneptunárními tělesy.
Naše znalosti o meteoritech nyní umožňují odhalit jejich původní podstatu. Objevili jsme významnou přítomnost vody v pevném stavu a méně obvyklý obsah kovových zrn, které nebyly běžné ve formativních materiálech těchto transneptunárních objektů, po miliardách let vystavení kolizím a dalším procesům.
Tato charakteristika přivedla vědeckou komunitu k překvapení a vysvětluje schopnost komety vyvíjet kryovulkanismus – energetické vyvržení plynů a částic – když se přibližuje k Slunci.
Její zvláštní plynný obal
Jedním z nejpřekvapivějších aspektů, které zaujaly vědeckou komunitu, je, že plynná složka, jež tvoří vnější obal komety 3I/ATLAS, se výrazně liší od většiny komet. Jak můžeme tuto evidenci zhojit? Při pozorování z větší vzdálenosti, uskutečněných velkými dalekohledy, které dokázaly kometu zachytit spektroskopicky, byla detekována přítomnost oxidu a oxidu uhličitého. Tyto látky byly interpretovány jako produkty sublimace raných ledů, za teplot podmínkou pro sublimaci vodního ledu. Obecně se tyto sloučeniny v kometách nevyskytují často, které obvykle vykazují redukčnější chemii – sloučeniny ve stavu redukce – a charakterizovány jinými chemickými druhy jako je metan nebo amoniak.
Klíčová stopa ve změnitelnosti luminosity komety
Naše analýza luminosity komety v závislosti na její vzdálenosti od Slunce ukazuje, že když se přiblížila na přibližně 378 milionů kilometrů, došlo k přechodu do intenzivnější fáze sublimace. V tomto bodě, při teplotě blízké –71 °C, překročila potřebu pro sublimaci pevného oxidu uhličitého – suchého ledu. V důsledku toho začal oxidačně charakterizovaný kapalný materiál pronikat do nitra objektu a interagovat s jeho nejreaktivnějšími složkami: kovovými zrnky a železnými sulfidy.
V této chvíli se různé oblasti povrchu aktivovaly a zvýšily produkci plynu a mikroskopického prachu, což vedlo k nárůstu luminosity komy o několik magnitud. Vzdálenost od Slunce v tu dobu přivedla kometu z letargie zpět do činnosti, kde zažila to, co nazýváme kryovulkanismem.
Sublimace ledů vedla k silné degasifikaci kometárního jádra, což generovalo trysky z aktivních oblastí, které rotují. Jádro 3I/ATLAS se otáčí kolem své osy přibližně každých 16 hodin, jak ukázala nedávná studie.
Vysvětlení hojnosti niklu
Na základě našeho výzkumu můžeme také vysvětlit pozorovanou nadměrnost niklu v komě 3I/ATLAS: je to výsledek procesů probíhajících na povrchu a v podloží komety. Konkrétně se jedná o procesy známé jako Fischer-Tropschovy reakce. Přičemž teplá voda interaguje s kovovými zrnami a generuje katalýzu komplexních organických sloučenin. Tyto reakce mají tendenci upřednostňovat emisi sloučenin niklu do komy na úkor železných sloučenin.
To znamená, že zdroj kryovulkanismu komety 3I/ATLAS vyplývá z procesů rozsáhlé koroze prístních materiálů uchovávaných uvnitř tohoto mezihvězdného návštěvníka. Skutečně, naše výpočty ukázaly, že 29. října, během jeho nejbližšího bodu k Slunci, dosáhl průměrné teploty 4 °C, což umožnilo rozsáhlé zapojení kapalné vody a podporování vzniku nových kryovulkanů, jak potvrzují naše snímky.
Pomocí robotického teleskopu Joan Oró z Observatori del Montsec (IEEC) jsme získali nejdetailnější snímky různých trysek plynu a prachu, které se uvolňují z komety 3I/ATLAS.
Minulé studie o uhlíkatých chondritech
Abychom mohli interpretovat procesy, které probíhají v kometě 3I/ATLAS, byly zásadní naše studie o vodních alteracích, kterým byly vystaveny tzv. tranzitní asteroidy před 4,55 miliardami let, odkud pocházejí uhlíkaté chondrite. Tento výzkum provádíme v Bílém pokoji meteoritiky a také v dalších laboratořích ICE-CSIC.
Minulé práce našeho týmu odhalily důležitou roli určitých minerálů obsažených v uhlíkatých chondritech. Dokázali jsme jejich impozantní vlastnosti jako katalyzátorů komplexních organických sloučenin. Chemické složení těch nejbližších by je mohlo učinit zajímavými cíli pro budoucí extrakci zdrojů.
Vědecký zájem o 3I/ATLAS pokračuje s pozorovací kampaní podporovanou Mezinárodní sítí pro varování před asteroidy (IAWN). Budeme pokračovat ve studiu tohoto mezihvězdného komety, abychom se dozvěděli více podrobností o jeho chování.
Život na jiných světech
Předpokládáme-li kilomtrický průměr a chondritní složení pro mezihvězdný kometu 3I/ATLAS, odhadovaná hmotnost by přesahovala šest set milionů tun. Tento zajímavý nebeský tulák, se svým obsahem ledu, organické hmoty, kovu a velkou kapacitou katalyzovat komplexní organické sloučeniny, se zdá, že hledá vhodné prostředí pro podporu vzniku života na jiných světech. Naštěstí, v našem případě projede kolem.
