Webb patrzy na przybysza z obcej gwiazdy. Nowe informacje o początkach planet

Odwiedziny obiektów spoza Układu Słonecznego to prawdziwa rzadkość. W tym roku odkryto dopiero trzeci taki obiekt w historii – kometę 3I/ATLAS. Internet zalały nagłówki o obiekcie – statku obcych lub obcej technologii – przybywającym do nas z nieznanymi zamiarami. Spuśćmy na to zasłonę milczenia i zobaczmy, co mówią o przybyszce naukowe badania. Bo poważnych powodów do ekscytacji jest aż nadto!

Po raz pierwszy możemy spojrzeć na taki typ obiektu Teleskopem Kosmicznym Jamesa Webba (James Webb Space Telescope, JWST). A to prawdziwa gratka, bo jego rozdzielczość i czułość pozwalają na dokładne zbadanie składu chemicznego międzygwiezdnej gościni. Warto przez chwilę zatrzymać się nad tym faktem: będziemy mieli szansę zbadać skład chemiczny obiektu, który przyleciał do nas z innego układu planetarnego. Kometę – relikt formowania się planet. Zawiera mnóstwo lodu, a według jednej z hipotez to właśnie takie obiekty mogły dostarczyć wodę na Ziemię. Nic dziwnego, że lustra wielu teleskopów, również złote 6,5-metrowe oko JWST, zwróciły się na śmigającą 3I/ATLAS.

21 sierpnia naukowcy na czele z Carey Lisse z Johns Hopkins University przedstawili wyniki z obserwatorium SPHEREx potwierdzające, że mamy do czynienia z kometą – ze względu na obecność warkocza, jak również obecność dwutlenku węgla w uwalnianym przez kometę gazie. Wcześniej, w obserwacjach z satelity Swift, wykryto emisję OH – pochodną rozpadu cząsteczek wody – co było pierwszym bezpośrednim dowodem na obecność lodu wodnego w jądrze komety. Wyniki przechodzą obecnie recenzję w „Research Notes of the American Astronomical Society“.

Kilka dni później, w poniedziałek 25 sierpnia, do gry włączył się wspomniany JWST. Martin Cordiner z NASA Goddard Space Flight Center w USA wraz ze współpracownikami również nie czekali na recenzję i umieścili na platformie preprintowej artykuł z wynikami obserwacji instrumentem NIRSpec, które wysłane zostały do „Astrophysical Letters“.

Wyniki są co najmniej zagadkowe – w gazie wyrzucanym przez kometę znaleziono około ośmiokrotnie więcej CO₂ niż wody, coś idealnego dla fanów mocno gazowanej wody. Ten skład może nam sporo powiedzieć o tym, gdzie i jak powstała kometa. Być może została wystawiona na silne promieniowanie UV, które pozbawiło ją dużych ilości wody. Mogło być też tak, że kometa już powstała bogata w dwutlenek węgla – na przykład jeśli uformowała się w obszarze swojego dysku protoplanetarnego, gdzie gaz ten akurat zamarza, czyli w temperaturze około 50 Kelvinów (-223 stopni Celsjusza), w warunkach kosmicznej próżni.

Mnie do głowy przychodzi jeszcze jeden pomysł. JWST odkrywa, że wiele dysków otaczających małomasywne planety ma dość dużą zawartość CO₂, a małą wody. Czy możliwe jest więc, że kometa pochodzi z takiego właśnie dysku wokół gwiazdy dziesięciokrotnie mniejszej od Słońca? Wszak to najpowszechniejsze gwiazdy w Galaktyce. Perspektywa, że możemy dowiedzieć się czegoś o takich obiektach niejako z pierwszej ręki, jest ekscytująca.

Może się jednak okazać, że kometa jest na razie zbyt daleko od Słońca, aby uwolnić większe ilości wody (minęła dopiero orbitę Jowisza i zbliża się do Słońca oraz Ziemi), więc kolejne obserwacje mogą zmienić nieco nasze hipotezy. Jedno jest pewne – wraz z rosnącymi możliwościami teleskopów skanujących niebo, takich jak Vera Rubin Observatory, możemy liczyć na więcej odkryć takich niezapowiedzianych gości.