وب دنباله دار بین ستاره ای 3I/ATLAS را از طریق امضاهای یخی مشابه به جهان های فراتر از نپتون پیوند می دهد.

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

یک مطالعه به رهبری موسسه تحقیقات جنوب غربی از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا برای بررسی دانه‌های یخی که از دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای 3I/ATLAS جریان می‌یابند، استفاده کرد، که تنها سومین جرمی است که از فراسوی منظومه شمسی ما تاکنون شناسایی شده است. مشاهدات به توده های کوچکی از یخ و غبار آب، در حدود یک میکرون یا کوچکتر اشاره می کند.

ویژگی‌های طیفی این دانه‌ها با ویژگی‌های دانه‌های یخ در بیشتر دنباله‌دارهایی که قبلا مورد مطالعه قرار گرفته‌اند متفاوت است، اما شبیه طیف‌های برخی از جهان‌های یخی فراتر از نپتون است. نتایج نشان می‌دهد که بلوک‌های ساختمانی یخی سیارات اطراف ستاره‌های دیگر ممکن است طیف مشترکی از ویژگی‌های فیزیکی را با منظومه شمسی خودمان به اشتراک بگذارند، با دانه‌های ریز از یخ نسبتا خالص تا یخ مخلوط با غبار.

دکتر سیلویا پروتوپاپا (Silvia Protopapa) از SwRI، نویسنده اصلی مقاله جدید در مورد این تحقیق در The Astrophysical Journal Letters، گفت: "دنباله دارهای بین ستاره ای اجرام یخی کوچکی هستند که در دیسک های گاز و غبار اطراف ستاره های دیگر تشکیل شده اند و اکنون از منظومه شمسی ما عبور می کنند."

با گرم شدن 3I/ATLAS، گازی که از داخل آن خارج می‌شود، دانه‌های یخ و غبار را به ابر اطراف یا کما می‌برد. این دانه‌ها سرنخ‌هایی از شرایط تولد دنباله‌دار دارند.

به عنوان بخشی از یک برنامه Webb که به مطالعه اجرام بین ستاره‌ای اختصاص داشت، تیم 3I/ATLAS را با طیف‌نگار فروسرخ نزدیک وب سه بار بین آگوست 2025 و آوریل 2026، قبل و بعد از نزدیک‌ترین نزدیک شدن دنباله‌دار به خورشید، مشاهده کرد. این ابزار از یک منشور برای تقسیم نور به طول موج های اجزای آن استفاده می کند و ترکیب و وضعیت فیزیکی ماده ای را که مشاهده می کند آشکار می کند.

دکتر مارتین کوردینر از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا و دانشگاه کاتولیک آمریکا گفت: «ما این برنامه را طوری طراحی کردیم که در لحظه پیدا شدن یک دنباله دار بین ستاره ای فعال آماده شود و در طول زمان آن را دنبال کنیم.

"هدف ما این بود که یخ، غبار و گازی را که دنباله دار آزاد می کند، مشخص کنیم و بنابراین در مورد شیمی و شکل گیری سیارات کوچک - بلوک های سازنده سیارات - در اطراف ستاره های دیگر بیاموزیم." کوردینر محقق اصلی برنامه وب و یکی از نویسندگان مقاله است.

یخ آب در نور مادون قرمز «اثرانگشت» مشخصی از خود به جای می‌گذارد - یک شیب عمیق یا نوار جذبی، نزدیک به 3 میکرون و دو باند ضعیف‌تر نزدیک به 1.5 و 2.0 میکرون. در 3I/ATLAS، باند 3 میکرون قوی است، اما باندهای 1.5 و 2.0 میکرون بسیار ضعیف یا گم شده اند، برخلاف اکثر دنباله دارهای یخی که هر سه را نشان می دهند.

پروتوپاپا گفت: «این ترکیب یک پازل بود. نوار قوی 3 میکرون به یخ آب در کما اشاره می کند. اما نوارهای ضعیف یا غایب با طول موج کوتاهتر نشان می دهد که یخ به شکلی نیست که معمولا در دنباله دارهای منظومه شمسی می بینیم.

تیم این طیف را با مدل‌های دقیق نحوه پراکندگی نور از دانه‌هایی با اندازه‌ها و ترکیبات مختلف مقایسه کرد. این مدل‌ها دانه‌هایی در حدود یک میکرون یا کوچک‌تر را ترجیح می‌دهند که از یخ آب مخلوط با گرد و غبار ساخته شده‌اند.

در چنین دانه‌های کوچک و غبارآلود، نور فقط مسافت کوتاهی را از یخ عبور می‌کند و باندهای 1.5 و 2.0 میکرونی را ضعیف می‌کند در حالی که نوار 3 میکرونی را برجسته می‌کند. دانه‌های یخ در دیگر دنباله‌دارها به همین شکل کوچک هستند، اما تصور می‌شود که نسبتا خالص و شاید با مقدار کمی غبار باشند.

پروتوپاپا گفت: "ذرات 3I/ATLAS تقریبا به اندازه دانه های دنباله دارهای خودمان هستند." آنچه به نظر می رسد آنها را از هم متمایز می کند این است که چقدر غبار در یخ مخلوط شده است.

به نظر می رسد خواص دانه های موجود در کما نیز در طول زمان تغییر می کند. با رصد نهایی در آوریل 2026، زمانی که دنباله دار در حال دور شدن از خورشید بود، داده ها حاکی از جمعیت بیشتری از دانه های غنی از یخ بود، بزرگتر از آنهایی که پیش از این استنباط شده بودند، اما هنوز اندازه آنها در حدود یک میکرون است.

دکتر مایکل کلی از دانشگاه مریلند، نویسنده دوم این مقاله گفت: «ما هنوز نمی‌توانیم بگوییم که آیا تغییرات در طول زمان نتیجه گرمایش متفاوت خورشید دانه‌ها در هر رصد یا مواد جدیدی است که در اثر فرسایش سطح دنباله‌دار در نزدیکی خورشید قرار می‌گیرد.» "هر دو ممکن است، و تفکیک آنها یکی از سوالات باز است که ما قصد داریم به آن بپردازیم."

این تیم سپس 3I/ATLAS را با طیف Webb اجرام فرا نپتونی، اجرام یخی که به دور نپتون می چرخند و تصور می کردند که مواد منظومه شمسی اولیه را حفظ می کند، مقایسه کردند. شکل نوار 3 میکرونی در 3I/ATLAS شبیه به آن چیزی است که در چندین گروه از این اجرام دیده می شود، به ویژه آنهایی که طیف آنها نیز نشانه های واضحی از یخ دی اکسید کربن و ترکیبات آلی را نشان می دهد.

شباهت در نوار آب-یخ نهفته است نه در دی اکسید کربن. و مانند 3I/ATLAS، این اجسام فاقد نوارهای یخ آب قوی 1.5 و 2.0 میکرونی هستند.

پروتوپاپا گفت: "در نگاه اول، 3I/ATLAS با دنباله دارهای یخی که ما می شناسیم متفاوت به نظر می رسد." اما وقتی آن را در کنار جهان‌های یخی دوردست در منظومه شمسی خود قرار دادیم، دیگر نامناسب به نظر نمی‌رسید. این نشان می‌دهد که بلوک‌های ساختمانی یخی سیارات، در اینجا و اطراف ستاره‌های دیگر، ممکن است یخ را به شکل دانه‌های ریز در مقیاس میکرون، از یخ نسبتا خالص گرفته تا یخ مخلوط با گرد و غبار، با 3I/ATLAS به اشتراک بگذارند.

در صورت تایید، این طیف مشترک از ویژگی‌های دانه می‌تواند نشان دهد که شکل فیزیکی یخ آب در اوایل دیسک‌های تشکیل‌دهنده سیاره ایجاد شده است و حداقل تا حدی در اجسام یخی که در آنجا تشکیل می‌شوند حفظ می‌شود.

مشاهدات آتی وب از دنباله دارها در منظومه شمسی و بازدیدکنندگان بین ستاره ای تازه کشف شده به آزمایش این تفاسیر و تعیین اینکه آیا 3I/ATLAS معمولی است یا خیر کمک خواهد کرد.

سیلویا پروتوپاپا و همکاران، JWST یخ آب غنی از نسوز را در دنباله‌دار بین‌ستاره‌ای 3I/ATLAS نشان می‌دهد: شواهدی برای زنجیره‌ای از خواص دانه در دیسک‌های پیش سیاره‌ای، The Astrophysical Journal Letters (2026). DOI: 10.3847/2041-8213/aea60d

اطلاعات مجله: اخترفیزیک مجله نامه

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →