Koma kolem třetího mezihvězdného návštěvníka 3I/ATLAS odkazuje na další teorii vzniku komet

Mezihvězdný návštěvník 3I/ATLAS se neustále mění, když prolétá Sluneční soustavou. To se dá očekávat, protože se poprvé za potenciálně miliardy let blíží energii, kterou vyzařuje Slunce. Vědci tyto změny bedlivě sledují; jednak proto, aby se ujistili, že neexistuje nic, co by bylo podle našich současných znalostí nevysvětlitelné, a také proto, aby porovnali 3I/ATLAS s předchozími mezihvězdnými návštěvníky i s kometami v naší Sluneční soustavě. Nedávný článek evropských vědců popisuje, jak změny v určitém poměru materiálů v komě 3I/ATLAS odpovídají našemu současnému chápání kometární geologie.

Jedná se o poměr množství niklu k železu (Ni/Fe). Měří se již dvě desetiletí, a to i u dvaceti komet v rámci naší soustavy, a také u 2I/Borisov, poslední známé mezihvězdné kometě, kterou Sluneční soustava hostila. Skutečnost, že se kterýkoliv z těchto materiálů v komě vůbec nachází, však vědce mátla, protože teploty na jejich povrchu obvykle nestačí k sublimaci silikátů nebo sulfidů, o nichž se předpokládá, že tyto kovy drží na povrchu komet.

Poměr Ni/Fe získaný studiem komety 2I/Borisov byl podobný poměru u komet ve Sluneční soustavě. Tento poměr je však také asi 10krát vyšší než poměr Ni/Fe samotného Slunce. Skutečnost, že jeden z našich mezihvězdných návštěvníků a naše komety v systému měly stejně vysoký poměr, tedy naznačuje nějaký společný proces formování komet, který je agnostický k materiálům dostupným ve hvězdě, kolem které se formovaly.

Kometa 3I/ATLAS se však v mnoha ohledech lišila jak od komet v rámci Sluneční soustavy, tak od komety 2I/Borisov. Vědci k pozorování komety mezi srpnem a zářím použili dalekohled Very Large Telescope (VLT) Evropské jižní observatoře (ESO) v Chile, když se kometa pohybovala ze vzdálenosti 3,14 AU do 2,14 AU a začala být Sluncem stále více zahřívána.

Všimli si, že spektrální absorpční čára niklu, zachycená spektrografem UV-Visual Echelle Spectrograph (UVES) na VLT, byla přítomna po celou dobu. Absorpční čáry železa se však objevily až poté, co se 3I/ATLAS přiblížila k Slunci na vzdálenost menší než 2,64 AU. Tato nesrovnalost způsobila mnohem vyšší poměr Ni/Fe než u předchozích komet, ale tento poměr se dramaticky měnil, jak se 3I/ATLAS přibližovala ke Slunci. Žádná jiná studie neprokázala tak dramatickou změnu.

Mohlo by to také vysvětlovat, proč se v okolí komety vůbec nachází nikl a železo. Vědci již dříve navrhli teorii, že kovy, které pozorovali, byly vázány na karbonylové skupiny a tvořily vysoce těkavé organicko-kovové sloučeniny. V tomto scénáři by byl nikl vázán jako tetrakarbonyl niklu (Ni(CO)4) a železo jako pentakarbonyl železa (Fe(CO)5). Oba tyto organicko-kovové materiály mají dostatečně nízké body sublimace, aby k tomu docházelo i v dostatečné vzdálenosti od Slunce.

Pro tuto datovou sadu je důležité, že tetrakarbonyl niklu má nižší bod tání než pentakarbonyl železa, což by vysvětlovalo, proč na začátku pozorovacího období nebyla žádná spektra železa, ale později, když se kometa přiblížila ke Slunci, se objevila. Teplotní gradient během této cesty musel překročit prahovou hodnotu, kdy pentakarbonyl železa začal sublimovat, což způsobilo dramatický pokles poměru Ni/Fe pozorovaný v datech. Vědci také zjistili, že množství produkce niklu v komě se shoduje s teoretickou rychlostí sublimace tetrakarbonylu niklu.

Vědci uvedli ještě jeden důležitý údaj o kometě 3I/ATLAS – lze ji klasifikovat jako kometu s „ochuzením C2“. To znamená, že poměr dvouatomového uhlíku (C2) ke kyanogennímu radikálu (CN) v její komě je velmi malý. Tato klasifikace poukazuje na „prvobytnost“ komety 3I/ATLAS, jelikož tento poměr byl při svém vzniku dán před miliardami let, a naznačuje, že se zformovala v jiné části protoplanetárního disku svého domovského systému než jiné, běžnější komety.

Denně se objevují další data o našem třetím známém mezihvězdném návštěvníkovi. To by pravděpodobně zahrnovalo i další studie jeho poměru Ni/Fe, jak se bude přibližovat ke Slunci a než na několik měsíců zmizí z dohledu. Očekávejte další články od co největšího počtu dalekohledů a výzkumných skupin, které si najdou čas na pozorování tohoto jedinečného kometárního návštěvníka.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/3iatlass-coma-proves-another-cometary-formation-theory

autor: František Martinek