Учёные выяснили, что межзвёздная комета 3I/ATLAS потеряла до 6,5 метров своей поверхности при прохождении через Солнечную систему
Группа астрономов под руководством исследователей из Мичиганского государственного университета представила детальный анализ массопотери и эрозии поверхности третьего обнаруженного межзвёздного объекта — кометы 3I/ATLAS. Это небесное тело, открытое в июле 2025 года системой ATLAS, стало третьим объектом извне Солнечной системы, зафиксированным в её внутренних областях, после знаменитых 1I/Оумуамуа и 2I/Борисова. В отличие от своего предшественника 1I/Оумуамуа, проявившего лишь негравитационное ускорение без видимой комы, 3I/ATLAS с самого начала демонстрировал ярко выраженную кометную активность, включая выбросы пыли и газа на гелиоцентрических расстояниях до 9 астрономических единиц.
Авторы работы, в частности, разработали универсальную математическую модель, позволяющую рассчитать изменение радиуса любого малого небесного тела при произвольной траектории и функции потери массы. Применив этот метод к 3I/ATLAS и используя обширный массив наблюдательных данных, охватывающих как период сближения с Солнцем (предперигелий), так и удаление от него (постперигелий), учёные смогли оценить истинные масштабы разрушения кометы.
Согласно их выводам, за время путешествия через внутреннюю область Солнечной системы поверхность 3I/ATLAS эродировала на глубину примерно от 1,05 до 6,56 метров. В пересчёте на массу это составляет от одного до десяти миллионов тонн вещества, что соответствует примерно 0,10–1,13 процента от общей массы кометы. Для оценки использовались два сценария: консервативный, ограниченный фактическими наблюдениями активности, и оптимистичный, предполагающий сублимацию льдов на всём протяжении траектории вплоть до так называемых снеговых линий.
Особую ценность работе придаёт систематизация всех опубликованных данных о скорости выделения различных химических веществ из комы 3I/ATLAS. Авторы составили подробную машиночитаемую таблицу, включающую измерения для воды, углекислого газа, угарного газа, цианида, никеля, железа, метанола и других соединений. Анализ этих данных выявил ярко выраженную асимметрию в поведении кометы до и после перигелия. До сближения с Солнцем доминирующий вклад в потерю массы вносила вода, тогда как на удалении от Солнца основным драйвером активности стал угарный газ, а также вода и углекислый газ. Исследователи также отметили, что постперигельные выбросы никеля и железа, вероятно, возникают из-за сублимации карбонилов Ni(CO)₄ и Fe(CO)₄ — соединений, которые начинают испаряться при относительно низких температурах.
Одним из ключевых выводов работы является заключение о том, что за время пролёта через Солнечную систему эрозия затронула только поверхностные слои кометы. Глубины в несколько метров недостаточно, чтобы добраться до абсолютно нетронутого, первичного вещества, сохранившегося с момента формирования кометы 3–12 миллиардов лет назад. Тем не менее, даже такой эрозии оказалось достаточно, чтобы обнажить слои, прошедшие значительную переработку под действием галактических космических лучей. Это важно для интерпретации наблюдаемого химического состава: например, необычно высокое для солнечных комет содержание CO₂ относительно CO, а также изотопные аномалии (высокое отношение ¹²C/¹³C и обогащение дейтерием) могут объясняться именно многомиллиардным облучением в межзвёздной среде, а не только условиями рождения кометы в её родной планетной системе.
Таким образом, исследование не только дало количественные оценки разрушения межзвёздной кометы, но и продемонстрировало, какую важную информацию об истории объекта после его формирования несут в себе наблюдаемые выбросы. Несмотря на то, что доступ к нетронутому материалу, скорее всего, закрыт, обнажённые слои всё ещё содержат ценные сведения о процессах радиолиза и тепловой обработки, произошедших задолго до того, как 3I/ATLAS оказалась в поле зрения земных телескопов.
Исследование в журнале Astrophysical Journal.