Tarpžvaigždinės kometos 3I/ATLAS metane aptikta rekordiškai daug deuterio
Tarpžvaigždinės kometos 3I/ATLAS metane aptikta neįprastai daug sunkiojo vandenilio – deuterio. Nathanas Rothas iš American University ir NASA Goddard Space Flight Center su kolegomis nustatė, kad deuterio ir įprasto vandenilio santykis metane siekia apie 3,2 proc. Tai didesnė reikšmė nei bet kuris iki šiol Saulės sistemoje išmatuotas metano rodiklis.
Tyrimas paskelbtas žurnale Nature Astronomy. Pasak autorių, 3I/ATLAS metane sunkiojo vandenilio yra maždaug 13 kartų daugiau nei kometos 67P/Churyumov-Gerasimenko metane.
Deuteris yra vandenilio atmaina su papildomu neutronu branduolyje. Kai jis pakeičia vieną iš keturių vandenilio atomų metano molekulėje, infraraudonųjų spindulių spektre linija pasislenka, tačiau tampa gerokai silpnesnė.
James Webb kosminis teleskopas kometą stebėjo 2025 metų gruodžio 22 ir 23 dienomis, kai ji buvo 2,4 astronominio vieneto atstumu nuo Saulės. Buvo registruojamas komos – dujinio apvalkalo aplink ledinį branduolį – spektras.
Tyrėjų komanda sumodeliavo ir atėmė metanolio, formaldehido, etano bei sužadinto OH spinduliuotę, o tada ieškojo blankių sunkiojo metano linijų tarp ryškių įprasto metano linijų.
Autoriai aiškina, kad labai šaltose dujose reakcijos, kurios pašalina deuterį iš molekulių, nustoja veikti maždaug esant dešimčiai laipsnių virš absoliutaus nulio. Tokiomis sąlygomis chemija ant dulkių grūdelių paviršiaus gali toliau kaupti ledo junginius, praturtintus sunkiuoju vandeniliu, o vėliau šis ledas tampa kometos dalimi.
Anksčiau kometos 3I/ATLAS vandenyje buvo nustatytas apie 0,95 proc. rodiklis, tad metane jis yra maždaug tris kartus didesnis. Tyrėjų vertinimu, tai gali reikšti, kad metanas susiformavo vėliau, kai aplinkinėje cheminėje aplinkoje deuterio jau buvo susikaupę daugiau.
Autoriai mano, kad tokį praturtėjimą galėjo lemti šaltas dujų debesis arba jaunos žvaigždės aplinka, kurioje buvo mažai už helį sunkesnių elementų ir stiprus kosminių spindulių poveikis. Vis dėlto tikslios šios kometos kilmės vietos tai nustatyti neleidžia.
Iki šiol deuteru praturtintas metanas buvo patikimai aptiktas tik vienoje Saulės sistemos kometoje – 67P/Churyumov-Gerasimenko, ir tam zondas Rosetta turėjo priartėti prie jos iš labai arti. Tyrimo autoriai taip pat pažymi, kad nė vienas dabartinis cheminis modelis nepaaiškina 3,2 proc. rodiklio.
