Химический паспорт объекта 31/ATLAS

17 декабря 2025   3I/ATLAS — третий подтвержденный объект из-за пределов Солнечной системы — стал одним из самых интригующих астрономических открытий 2025 года. Его уникальный химический состав, непохожий ни на одну известную комету нашей системы, заставляет ученых пересматривать представления о формировании планетных систем и разнообразии веществ в Галактике.

Введение: Открытие и значение 3I/ATLAS

1 июля 2025 года система телескопов ATLAS в Чили обнаружила новый объект, движущийся с гиперболической скоростью около 60 км/с. Последующие наблюдения подтвердили, что объект, получивший обозначение 3I/ATLAS (где «3I» означает третий межзвездный объект), пришел из-за пределов Солнечной системы и навсегда ее покинет.

Этот объект примечателен не только своим происхождением. В отличие от первого межзвездного объекта 1I/Оумуамуа, 3I/ATLAS проявляет яркую кометную активность — вокруг его ядра образовалась протяженная кома из газа и пыли. Это предоставило ученым беспрецедентную возможность детально изучить химический состав вещества, сформированного в другой звездной системе.

Детальный анализ химического состава

Данные, полученные с космических телескопов Джеймса Уэбба, Хаббла, наземных обсерваторий VLT и ALMA, позволили составить подробную картину состава 3I/ATLAS.

1. Аномальное доминирование углекислого газа
Наиболее поразительной особенностью оказалось почти полное отсутствие воды при чрезвычайно высоком содержании углекислого газа (CO₂).

Данные телескопа Джеймса Уэбба показали, что примерно 87% по массе всех летучих веществ, выделяющихся из кометы, составляет CO₂.
Вода (H₂O) была обнаружена лишь в следовых количествах — около 4%.
Также были обнаружены угарный газ (CO) и карбонилсульфид (COS).
Для сравнения, у комет Солнечной системы вода обычно является доминирующим летучим компонентом. Ученые предполагают, что такое соотношение может быть результатом либо уникальных условий формирования объекта, либо длительного воздействия космических лучей в межзвездном пространстве.

2. Загадка «никель без железа»
Одной из самых обсуждаемых аномалий стало обнаружение атомарного пара никеля (Ni) в газовой фазе комы при практически полном отсутствии железа (Fe).

Наземный Очень Большой Телескоп (VLT) зафиксировал четкие спектральные линии никеля.
Телескоп Кека позволил измерить скорость потери никеля — около 0.9 грамма в секунду.
Железо, которое в кометах Солнечной системы обычно выделяется вместе с никелем, обнаружено не было.
В природных условиях Земли и Солнечной системы никель и железо почти неразделимы из-за сходных химических свойств. Их разделение — процесс, характерный для некоторых промышленных технологий, например, для получения чистого никеля через карбонильный процесс (образование и разложение тетракарбонила никеля Ni(CO)₄). Это открытие породило множество гипотез — от существования экзотических низкотемпературных химических процессов в протопланетных дисках других звезд до более смелых предположений.

3. Органические молекулы — «кирпичики жизни»
Не менее важным стало обнаружение сложных органических молекул, которые считаются прекурсорами жизни.

С помощью комплекса радиотелескопов ALMA были обнаружены значительные количества метанола (CH₃OH) и цианистого водорода (HCN).
Концентрация метанола в выделяющихся газах составила около 8%, что примерно в четыре раза выше, чем в среднем для комет Солнечной системы.
Ученые охарактеризовали производственные скорости этих молекул как «одни из самых высоких значений, измеренных в любой комете».
Метанол играет ключевую роль в химии органических веществ, участвуя в образовании аминокислот и других сложных органических соединений.

Для наглядности, ключевые компоненты химического состава 3I/ATLAS и их сравнение с типичными кометами Солнечной системы представлены ниже.

Углекислый газ (CO₂ ) Доминирующий летучий компонент в коме~87% от массы летучих. Значительно выше (обычно <30%)

Вода (H₂O) Минимальные следы~4% от массы летучих, значительно ниже (обычно доминирует)

Никель (Ni) Атомарный пар в газовой фазе ,сильное излучение, масса ~0.9 г Обычно не детектируется отдельно от Fe

Железо (Fe) Практически отсутствует в газовой фазе не обнаружено, обычно сопутствует Ni

Метиловый спирт (CH₃OH) Обнаружен в ядре ~8% от общего газа, в 4 раза выше нормы, обогащение в 4 раза

Цианистый водород (HCN) Предшественник сложной органики. Высокая концентрация, одно из самых высоких значений.

Сравнение с другими межзвездными объектами
3I/ATLAS существенно отличается от своих предшественников:

1I/’Oumuamua (2017): Обладал вытянутой сигарообразной формой, не проявлял видимой кометной активности, и его состав остался загадкой.
2I/Borisov (2019): Напоминал типичные кометы Солнечной системы по составу и активности.
3I/ATLAS: Объединяет явную кометную активность с радикально аномальным химическим составом, не имеющим аналогов.

Заключение
3I/ATLAS — это не просто космический странник. Это капсула времени из другой звездной системы, несущая в себе вещество, сформированное в неизвестных нам условиях. Его химический состав, особенно аномалия «никель без железа» и невероятно высокое содержание CO₂ и метанола, говорит о том, что разнообразие процессов в нашей Галактике может быть гораздо шире, чем мы предполагали. Каждая такая межзвездная встреча — это уникальный шанс расшифровать историю формирования других миров и, возможно, лучше понять наши собственные истоки.

Источник:https://dzen.ru/a/aUKDP5YnuGeozxQL