Бесчисленные века небольшой фрагмент льда и пыли в одиночестве путешествовал по межзвездному пространству, словно запечатанная бутылка, плывущая по безбрежному космическому океану. Этим летом этот странник вошел в нашу Солнечную систему и получил имя 3I/ATLAS, став всего лишь третьей подтвержденной межзвездной кометой из когда-либо наблюдавшихся.
Когда исследователи из Обернского университета направили на объект телескоп Swift, они обнаружили нечто экстраординарное – гидроксил (OH), являющийся явным химическим признаком воды. Обсерватория Swift смогла уловить слабое ультрафиолетовое свечение, которое невозможно увидеть с помощью наземных телескопов. Это стало возможным благодаря тому, что аппарат работает над атмосферой Земли, где этот тип излучения не блокируется до того, как достигает поверхности.
Обнаружение воды через ее побочный продукт, гидроксил, является важным шагом в понимании поведения межзвездных комет. В кометах, сформировавшихся в нашей Солнечной системе, вода служит основной мерой активности. Ученые используют ее для оценки того, как солнечный свет вызывает выброс других газов, и для сравнения состава замерзших материалов внутри кометного ядра. Теперь, когда у 3I/ATLAS обнаружена та же водная сигнатура, астрономы могут оценивать ее по тем же стандартам, что и знакомые нам кометы. Это сравнение открывает возможность изучить, насколько планетные системы по всей галактике могут отличаться или походить на нашу.
Особенно интригующим 3I/ATLAS делает расстояние, на котором была зафиксирована активность. Телескоп Swift обнаружил гидроксил, когда комета находилась почти в три раза дальше от Солнца, чем Земля. Это далеко за пределами области, где поверхностный лед обычно превращается непосредственно в пар. Даже на таком расстоянии комета теряла воду со скоростью около 40 килограммов в секунду – это сопоставимо с потоком из полностью открытого пожарного гидранта. Большинство комет, «рожденных» в нашей системе, остаются относительно неактивными так далеко от Солнца.
Сильный ультрафиолетовый сигнал предполагает, что в процессе могут быть задействованы дополнительные механизмы. Одна из возможностей заключается в том, что солнечный свет нагревает крошечные ледяные частицы, отколовшиеся от ядра. По мере нагрева эти частицы могут выделять пар, пополняя окружающее газовое облако. Лишь у небольшого числа далеких комет наблюдался подобный расширенный источник воды, и это указывает на слоистые льды, которые могут хранить информацию о том, как и где изначально сформировался объект.
Каждая обнаруженная до сих пор межзвездная комета открывала что-то новое о химии в других планетных системах. «Оумуамуа был сухим, комета Борисова – богатой угарным газом, а теперь ATLAS демонстрирует наличие воды на расстоянии, где мы этого не ожидали, – отмечают ученые. – Каждый такой гость переписывает наши представления о том, как формируются планеты и кометы вокруг звезд». Эти различия дают представление о том, как температура, излучение и химический состав формируют материалы, из которых в конечном итоге образуются планеты и, возможно, создаются условия, подходящие для жизни.
На данный момент комета 3I/ATLAS потускнела и временно недоступна для наблюдений, но ожидается, что она снова станет видимой после середины ноября. Это даст ученым еще одну возможность проследить, как ее активность меняется по мере приближения к Солнцу. Обнаружение гидроксила предлагает первое веское доказательство того, что эта межзвездная комета высвобождает воду вдали от Солнца и подчеркивает, как даже скромный космический телескоп может улавливать слабые сигналы, связывающие редких «гостей» с далекими планетными системами.
