Миллиард лет во тьме, вспышка возле Солнца и… Межзвездная комета выдала секреты других планет и навсегда ушла за орбиту Юпитера

Межзвёздная комета 3I/ATLAS уже уходит из Солнечной системы и больше сюда не вернётся. Осенью 2025 года она на огромной скорости обогнула Солнце, подойдя к нему ближе чем на 1,5 астрономической единицы, а к апрелю уже ушла за орбиту Юпитера и продолжает удаляться.

Интерес к 3I/ATLAS связан не только с редкостью самой гостьи. Перед исследователями оказался довольно крупный объект шириной больше километра, состоящий из пыли и льдов, которые сформировались далеко за пределами Солнечной системы. По сути, комета несёт с собой вещество чужой планетной системы, а значит, даёт редкий шанс заглянуть в химические условия, в которых когда-то рождались инопланетные планетезимали, то есть небольшие ледяные и каменистые тела, из которых затем собираются планеты.

Именно поэтому группу учёных из Калифорнийского технологического института заинтересовали наблюдения на телескопе Джеймса Уэбба. Исследователи изучили излучение кометы в среднем инфракрасном диапазоне, где длины волн примерно в десять раз больше тех, что видит человеческий глаз. Такой диапазон позволяет улавливать химические следы веществ, которые выделяются из ядра и комы при нагреве.

Сложность заключалась в том, что времени на наблюдения почти не было. По словам авторов, объект мчался через Солнечную систему настолько быстро, что окно для полноценного изучения оказалось очень узким. При этом сама комета, по оценкам исследователей, могла странствовать по галактике не меньше миллиарда лет, прежде чем случайно пересечься с нашей звездой.

Для астрономов 3I/ATLAS особенно ценна ещё и потому, что два предыдущих межзвёздных объекта были куда менее удобными для анализа. Первый, 1I/Оумуамуа, обнаруженный в 2017 году, вообще не проявлял заметной активности. Второй, 2I/Borisov, найденный в 2019-м, оказался сравнительно тусклым. На их фоне 3I/ATLAS выглядит почти подарком: яркая комета, которую можно разбирать не по косвенным признакам, а по полноценным спектральным данным.

Наблюдения Джеймса Уэбба показали, что вещество кометы ведёт себя не совсем так, как можно было бы ожидать от свежего ледяного тела. За миллиарды лет полёта через межзвёздное пространство поверхность 3I/ATLAS облучалась космическими лучами. Из-за этого самые летучие льды на наружных слоях, в том числе метан, при приближении к Солнцу испарялись довольно слабо. Иначе говоря, верхняя оболочка оказалась сильно переработанной долгим путешествием и уже не слишком охотно выпускала наружу самые чувствительные к нагреву компоненты.

Самое интересное началось позже, когда комета уже уходила прочь. В декабре, после тесного сближения с Солнцем, Джеймс Уэбб зафиксировал, что 3I/ATLAS стала выделять всё больше метана. Такой сдвиг исследователи связывают с тем, что комета успела сбросить древний наружный слой и нагрев дошёл до внутренних ледяных областей. А значит, поздние наблюдения дали возможность увидеть не просто химически изменённую поверхность, испорченную космическим облучением, а более глубокий и, вероятно, более показательный состав самого тела.

Для таких выводов учёные опирались не только на общую яркость объекта, но и на подробные спектры. На них удалось отметить признаки воды, углекислого газа, метана и никеля. Кроме того, серия наблюдений показала, как заметно падал поток излучения по мере того, как комета удалялась от Солнца: в опубликованных данных сравниваются спектры, полученные при гелиоцентрическом расстоянии 2,20 и 2,54 астрономической единицы. Часть сеансов при этом прошла неидеально. Первые три наблюдения пострадали из-за неточного расчёта эфемерид, то есть параметров положения объекта, поэтому телескоп навёлся хуже, чем планировалось. В обработанных кадрах также остались слабые полосы, связанные не с самой кометой, а с численными артефактами при сборке трёхмерных спектральных данных.

Даже с этими ограничениями собранной информации оказалось достаточно, чтобы рассуждать о происхождении объекта. В ранней Солнечной системе планетезимали в огромном количестве слипались друг с другом, постепенно собирая Землю и другие планеты. 3I/ATLAS представляет тот же класс строительного материала, только из чужой системы. Поэтому соотношение веществ в её составе может отличаться от привычного для местных комет и астероидов. Именно в таких различиях и скрыт главный интерес: по набору соединений, которые выбрасывает комета, можно понять, в какой области своей родной системы она сформировалась и какие там были условия.

Наблюдения за объектом ещё не закончены полностью. Этой весной Уэбб должен посмотреть на 3I/ATLAS ещё раз, хотя работать с ней становится всё труднее: комета уже ушла к области орбиты Юпитера и продолжает быстро теряться вдали. Параллельно команда изучает и состав пыли, выброшенной из ядра. Все эти данные авторы обещают опубликовать отдельно.