Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA κατέγραψε το πρώτο χημικό δακτυλικό αποτύπωμα ενός διαστρικού αντικειμένου στο μέσο υπέρυθρο, παρέχοντας νέα εικόνα για τη σύνθεση του κομήτη 3I/ATLAS καθώς απομακρύνεται από τον Ήλιο. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν πρόσφατα Επιστολές Αστροφυσικού Περιοδικού.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το MIRI του Webb (μέσο υπέρυθρο όργανο) σε δύο συνεδρίες παρατήρησης αφού ο κομήτης πέρασε το πλησιέστερο σημείο του στον Ήλιο. Το πρώτο σύνολο παρατηρήσεων πραγματοποιήθηκε στις 15 και 16 Δεκεμβρίου, όταν το 3I/ATLAS ήταν περίπου 205 εκατομμύρια μίλια (329 εκατομμύρια χιλιόμετρα) από τον Ήλιο. Ένας δεύτερος γύρος ακολούθησε στις 27 Δεκεμβρίου με τον κομήτη να απέχει 236 εκατομμύρια μίλια (379 εκατομμύρια χιλιόμετρα).
Ο Webb ανιχνεύει μεθάνιο σε έναν διαστρικό κομήτη
Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες εντόπισαν αέριο μεθάνιο απευθείας σε διαστρικό παρατηρητή.
Το μεθάνιο είναι μια εξαιρετικά πτητική ουσία που μπορεί γρήγορα να αλλάξει από στερεό πάγο σε αέριο. Η εμφάνισή του αφού ο κομήτης είχε ήδη περάσει κοντά στον Ήλιο δείχνει ότι το μεθάνιο ήταν θαμμένο κάτω από την επιφάνεια. Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, τα ανώτερα στρώματα του κομήτη πιθανότατα προστατεύουν τον πάγο μεθανίου έως ότου η ηλιακή θερμότητα διεισδύσει βαθιά στο εσωτερικό του πάγου.
Η ποσότητα μεθανίου σε σύγκριση με το νερό εξέπληξε επίσης τους ερευνητές. Η αναλογία είναι πολύ υψηλότερη από αυτή που παρατηρείται συνήθως στους κομήτες στο δικό μας ηλιακό σύστημα, με λίγα μόνο γνωστά παραδείγματα που δείχνουν παρόμοιες ιδιότητες.
Ασυνήθιστα πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα
Οι παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν επίσης ένα άλλο ασυνήθιστο χαρακτηριστικό του 3I/ATLAS. Ο κομήτης εξέπεμπε εξαιρετικά μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα σε σχέση με το νερό, υπερβαίνοντας τα επίπεδα που συνήθως μετρώνται σε κομήτες του ηλιακού συστήματος.
Μαζί, οι μετρήσεις μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα δείχνουν μια ιστορία σχηματισμού που είναι σημαντικά διαφορετική από τους περισσότερους κομήτες που προέρχονται από τον Ήλιο μας. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι το 3I/ATLAS σχηματίστηκε σε ένα πολύ διαφορετικό χημικό περιβάλλον πριν από το ταξίδι του μέσω του διαστρικού χώρου.
Καθώς ο κομήτης απομακρύνεται, η παραγωγή αερίου μειώνεται
Ο Webb παρακολούθησε πώς αλλάζει η δραστηριότητα του κομήτη καθώς απομακρύνεται από τον Ήλιο.
Οι επιστήμονες παρατήρησαν μια απότομη μείωση στην παραγωγή αερίου, με την περιεκτικότητα σε νερό να μειώνεται περισσότερο. Αυτή η συμπεριφορά είναι αναμενόμενη αφού οι κομήτες λαμβάνουν λιγότερη ηλιακή ενέργεια. Καθώς οι θερμοκρασίες πέφτουν, λιγότερος πάγος εξατμίζεται από τα επιφανειακά και κοντά στην επιφάνεια στρώματα.
Το νερό είναι λιγότερο πτητικό από το μεθάνιο ή το διοξείδιο του άνθρακα, πράγμα που σημαίνει ότι η παραγωγή αερίου του σταματά πιο γρήγορα καθώς ο κομήτης ψύχεται.
Πώς ο Webb μέτρησε τη χημεία του κομήτη
Οι παρατηρήσεις έγιναν με τη χρήση του MIRI’s Medium Resolution Spectrometer, ενός οργάνου που διαχωρίζει το υπέρυθρο φως σε ξεχωριστά μήκη κύματος. Αναλύοντας αυτά τα μήκη κύματος, οι ερευνητές μπορούν να προσδιορίσουν ποιο αέριο υπάρχει.
Το φασματόμετρο λειτουργεί επίσης ως ενιαία μονάδα πεδίου, επιτρέποντας στους επιστήμονες να αποκτήσουν ένα φάσμα σε κάθε θέση σε μια μικρή περιοχή του ουρανού. Αυτή η ικανότητα επέτρεψε στην ομάδα όχι μόνο να ανιχνεύσει τα αέρια που περιβάλλουν τον πυρήνα του κομήτη, αλλά και να χαρτογραφήσει πώς αυτά τα αέρια κατανεμήθηκαν γύρω από το αντικείμενο.
