Mezihvězdná kometa 3I/ATLAS pochází z místa, které se vůbec nepodobá Sluneční soustavě

Nová studie mezihvězdné komety 3I/ATLAS vedená University of Michigan ukazuje, že její voda má pozoruhodně vysoký obsah deuteria. Tato forma vodíku je v naší Sluneční soustavě poměrně méně hojná, což umožňuje vědcům získat nové poznatky o dalších planetárních procesech probíhajících v naší Galaxii.

Kometa z oblastí mimo naši Sluneční soustavu nabízí astronomům vzácný pohled na to, jak se mohou cizí planetární systémy formovat za podmínek velmi odlišných od těch, které formovaly naše vlastní kosmické okolí.

Objekt s názvem 3I/ATLAS byl objeven před necelým rokem při svém průletu Sluneční soustavou. Ačkoliv vědci stále přesně nevědí, kde kometa vznikla, nový výzkum vedený University of Michigan naznačuje, že se kometa zformovala v extrémně chladné oblasti vesmíru.

Studie publikovaná v časopise Nature Astronomy zjistila, že 3I/ATLAS obsahuje neobvykle vysoké hladiny vody bohaté na deuterium, často nazývané „těžká voda“. Projekt získal částečnou podporu od NASA, americké Národní vědecké nadace a Chilské národní agentury pro výzkum a vývoj.

„Naše nová pozorování ukazují, že podmínky, které vedly ke vzniku Sluneční soustavy, se velmi liší od toho, jak se planetární systémy vyvíjely v různých částech naší Galaxie,“ řekl Luis Salazar Manzano, hlavní autor studie a doktorand na katedře astronomie University of Michigan.

Těžká voda nalezená v mezihvězdné kometě
Voda se skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku, což jí dává chemický vzorec H2O. V normální vodě obsahují atomy vodíku pouze proton. Deuterium je však těžší verzí vodíku, která obsahuje proton i neutron.

Vědci zjistili, že překvapivě velká část vody v kometě obsahuje deuterium. Těžkou vodu lze nalézt také na Zemi a v kometách z naší Sluneční soustavy, ale množství zjištěné v 3I/ATLAS bylo mnohem větší.

„Množství deuteria v porovnání s běžným vodíkem ve vodě je vyšší než cokoliv, co jsme dosud viděli v jiných planetárních systémech a kometách,“ řekl Salazar Manzano.

Podle výzkumníků byl poměr deuteria ve vodě komety asi 30krát vyšší než hladiny naměřené u jakékoliv komety ve Sluneční soustavě. Byl také zhruba 40krát vyšší než poměr zjištěný v oceánech Země.

Indicie o mimozemském rodišti
Vědci mohou tyto chemické poměry využít k pochopení podmínek, které panovaly při vzniku komet a planet. Porovnáním chemického složení 3I/ATLAS s objekty ve Sluneční soustavě vědci dospěli k závěru, že kometa pravděpodobně vznikla v chladnějším prostředí s nižší úrovní záření.

„Toto je důkaz, že ať už byly podmínky, které vedly ke vzniku Sluneční soustavy jakékoliv, nejsou všudypřítomné ve vesmíru,“ řekla Teresa Paneque-Carreñová, spoluvedoucí studie a docentka astronomie na University of Michigan. „To může znít samozřejmě, ale je to jedna z těch věcí, které je třeba dokázat.“

Výzkumníci vysvětlili, že provedení tak podrobné studie vyžadovalo několik šťastných okolností, počínaje tím, že kometa byla objevena dostatečně brzy pro další pozorování.

Jak vědci studovali 3I/ATLAS
Po objevu si Salazar Manzano a jeho spolupracovníci zajistili pozorovací čas na observatoři MDM v Arizoně, kde detekovali některé z prvních známek uvolňování plynu z komety (MDM je zkratka pro Michigan, Dartmouth a Massachusetts Institute of Technology, původní partnery observatoře).

Salazar Manzano později spojil síly s Paneque-Carreñovou, která přispěla odbornými znalostmi s využitím radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) v Chile k podrobnějšímu studiu chemického složení komety.

Radioteleskop ALMA je dostatečně citlivý, aby rozlišil obyčejnou vodu od těžké vody, což umožňuje vědcům vypočítat poměr mezi těmito dvěma formami. Vědci tvrdí, že se jedná o první případ, kdy byl tento typ analýzy úspěšně proveden na mezihvězdném objektu.

„Působení na University of Michigan a přístup k tomuto vybavení byly klíčem k tomu, aby tato práce byla možná,“ řekl Salazar Manzano. „Byli jsme součástí týmu, který byl velmi talentovaný a měl bohaté zkušenosti v mnoha oblastech; všichni jsme se vzájemně doplňovali, a to nám umožnilo analyzovat a interpretovat tyto datové soubory.“

Budoucí mezihvězdné objevy
Výzkumníci tvrdí, že studie ukazuje, že budoucí mezihvězdné objekty by mohly být také chemicky analyzovány, což by potenciálně nabídlo nové poznatky o tom, jak se planetární systémy v celé Galaxii formují.

Astronomové dosud detekovali pouze tři známé mezihvězdné objekty prolétající Sluneční soustavou, včetně 3I/ATLAS. Paneque-Carreñová však uvedla, že podobné objevy by se mohly stát mnohem častějšími, jakmile nové observatoře začnou skenovat oblohu.

Zdůraznila také důležitost ochrany temné noční oblohy, aby astronomové mohli i nadále detekovat slabé objekty z hlubokého vesmíru. „Musíme se starat o naši noční oblohu a udržovat ji tmavou, abychom mohli tyto drobné a slabé objekty detekovat,“ řekla Paneque-Carreñová.

Zdroj: https://scitechdaily.com/interstellar-comet-3i-atlas-came-from-a-place-nothing-like-our-solar-system/

autor: František Martinek