Известно ли, где зародилась комета 3I/ATLAS: ученые нашли подсказку

Метан в составе межзвездной кометы 3I/ATLAS оказался необычно богат тяжелым водородом, что указывает на очень холодное место ее образования. По данным телескопа Джеймса Уэбба, соотношение тяжёлого и обычного водорода в её метане примерно в 13 раз выше, чем у кометы 67P/Чурюмова — Герасименко.

Об исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, рассказывает материал Phys.org, пишет редакция Новини.LIVE.

Что обнаружили в метане межзвездной кометы 3I/ATLAS

Химическая подсказка об условиях в планетной системе, откуда происходит 3I/ATLAS, запечатлелась в комете задолго до приближения к Солнцу. Метан в её составе необычно богат тяжёлым водородом. Это даёт основания полагать, что замерзшие компоненты кометы образовались в очень холодной среде вокруг другой звезды или в облаке, которое предшествовало ей.

Соотношение тяжёлого и обычного водорода в 3I/ATLAS измерил с помощью телескопа Джеймса Уэбба Нейтан Рот из Американского университета и Центра космических полётов имени Годдарда NASA вместе с коллегами. Оно примерно в 13 раз выше, чем у кометы 67P/Чурюмова—Герасименко, которая, вероятно, возникла в нашей Солнечной системе.

Результаты опубликованы в Nature Astronomy. Они дают ученым редкую возможность изучить раннюю химию другой планетной системы, но сложность заключается в том, чтобы по газу, выделяющемуся из кометы, восстановить условия, в которых образовался ее лед.

Как измерили слабый сигнал тяжёлого водорода в метане

Тяжёлый водород, или дейтерий, имеет в ядре дополнительный нейтрон. В молекуле метана, состоящей из одного атома углерода и четырёх атомов водорода, он может заменить обычный водород.

Такая замена изменяет инфракрасный сигнал молекулы, поэтому астрономы способны различить обе формы. Однако метан с дейтерием даёт значительно более слабый сигнал.

"Вебб" наблюдал за 3I/ATLAS 22 и 23 декабря 2025 года, когда комета находилась примерно в 2,4 раза дальше от Солнца, чем Земля. Телескоп исследовал инфракрасное излучение от кометы — газового облака вокруг ледяного ядра.

Исследователи смоделировали и вычли свет от других газов, а затем искали слабые следы более тяжёлого аналога метана между более яркими полосами обычного метана. Так они получили соотношение дейтерия к водороду (D/H) в метане примерно 3,2%.

"Это соотношение D/H превышает любое другое значение для метана, измеренное в Солнечной системе", — пишут авторы.

Сравнение с кометой 67P особенно полезно. Она принадлежит к семейству Юпитера, вероятно, возникла в поясе Койпера и остается единственной другой кометой, где обнаружили метан с дейтерием. Для этого измерения потребовалось исследование с близкого расстояния зондом "Розетта", а "Вебб" зафиксировал эту молекулу издалека в 3I/ATLAS, образовавшейся за пределами нашей Солнечной системы.

Почему тяжёлый водород свидетельствует о холодном месте рождения

В чрезвычайно холодном газе некоторые химические реакции способствуют включению дейтерия в молекулы. При температуре около 10 градусов выше абсолютного нуля реакции, которые могли бы нивелировать такое обогащение, становятся менее эффективными. Тогда химические процессы на межзвездных пылинках могут создавать богатый дейтерием лед, который впоследствии становится частью кометы.

Новые измерения дают подсказку и относительно времени. Соотношение D/H в метане примерно в три раза выше, чем ранее измеренное в 3I/ATLAS в воде. Исследователи предполагают, что метан мог образоваться позже, когда окружающая химия имела больше времени для накопления тяжёлого водорода.

Команда утверждает, что результат согласуется с теорией происхождения 3I/ATLAS в холодном облаке или в окружении формирующейся звезды. В такой среде относительно мало элементов, тяжелее гелия, а космические лучи интенсивно бомбардируют вещество. Эти энергичные частицы помогают запускать реакции, которые обогащают молекулы дейтерием.

Установлено ли точное место рождения кометы

Речь идет о правдоподобной истории, а не об однозначно определённом месте рождения. Прямых измерений соотношения D/H в метане в отдаленных звездных средах для сравнения нет, а несколько химических моделей с такими оценками дают значения ниже измеренного.

Поэтому комета ставит эти модели перед сложным испытанием. Плотное вещество вокруг молодых звезд может скрывать химический состав льда от телескопов, но 3I/ATLAS принесла часть этого вещества в зону досягаемости. Любое описание формирования её компонентов теперь должно объяснить, почему в метане так много тяжёлого водорода.

Ранее Новини.LIVE писали, что астрономы исследовали состав ионного хвоста межзвездной кометы 3I/ATLAS и выяснили, что она образовалась в условиях крайне низкой температуры, вдали от материнской звезды.

Также Новини.LIVE сообщали, что гарвардский астроном Ави Леб предположил, что 3I/ATLAS могла переносить компоненты жизни, а то и стать частью гипотезы направленной панспермии.