彗星 3I/ATLAS のような追放された星間訪問者は、宇宙全体からのタイムカプセルであり、未知の大変動によって太陽系外の故郷から追放され、おそらく何十億年も孤独な宇宙を漂流することを余儀なくされています。
運が良ければ、太陽などの別の星とすれ違い、太陽の暖炉で少しの間体を温めてから、再び暗闇の中に戻っていくかもしれません。
これは私たちにとっても幸運です。なぜなら、これまでに垣間見られたものとは異なる化学によって、私たちの太陽系よりずっと前に形成された可能性がある、異星太陽系の塊を前例のない観察で見ることができるからです。
実際、3I/ATLAS を形成した系外太陽系は、太陽が生命を発火する 70 億年以上前、おそらく 3I/ATLAS 自身の星が噴火する前に組み立てられた可能性があります。
雑誌に掲載された新しい研究で 自然天文学NASA太陽系探査部門の科学者が率いる研究チームは、星間彗星の励起大気から発せられる化学カクテルを分析した。
彼らは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の比類のない赤外線能力を使用して、2025年12月下旬にこの彗星を観察しました。そのとき、彗星は私たちの太陽から約2.5倍の距離にあり、火星と木星の間の小惑星帯を通過していました。
この距離に達すると、太陽放射によって氷のような揮発性化学物質が昇華されるため、その大気、つまり昏睡状態が大幅に膨張し始めます。これは、明るい光に反応して人々がくしゃみをする、おそらく偽物に聞こえる光くしゃみ反射の天体物理学的バージョンで、彗星が太陽を見たときにくしゃみをするようなものだと考えてください。
研究者らは、重水素対水素（D/H）比に注目しました。これは、物体が軽い通常の水素に比例して、重水素（水素のより重いバージョン）をどれだけ持っているかを示すため、非常に明らかです。
この例では、凍結したダスト粒子が形成されてから 3I/ATLAS がどれだけの重メタンを保持しているかを調べるために、別の分子であるメタンでこの比率を調べました。
彼らは、この彗星が太陽系のどの天体よりもはるかに多く、「安全な」痕跡を示した唯一の局地彗星であるチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星の13倍の量を保持していることを発見した。それにはロゼッタ宇宙船からのその場での測定が必要だった。
「3I/ATLASにおけるメタンのD/H比の上昇は、その氷が高い宇宙線照射率の下、低温で金属量の少ない星間または原始星環境で形成されたという仮説と一致している」と研究者らは説明する。
考えられる起源の 1 つは、非常に若い星の周囲、または形成途中の星の周りの塵とガスからなるパンケーキ型の惑星形成円盤内にあります。これらの天体環境は非常に不透明で、内部で起こる冷たい化学作用が隠されているため、研究が困難であるため、研究者は天体化学モデルに頼ることが多いでしょう。
そしてこれが、3I/ATLAS が非常に貴重である理由です。これは、おそらく天の川銀河最古の星の 1 つの周りにある、古代の宇宙の苗床の隠された深さから放出された原始的なサンプルであり、重力の気まぐれによって私たちの玄関口に直接届けられます。
太陽に向かって突進する宇宙の車酔いのせいで昼食を逃したのと同じような、その分子発光を観察することで、天文学者たちはさまざまな関連する謎を解くことができた。
その同位体比は、大量の放射線にさらされた可能性を示唆しています。そして、おそらくは、プレス星のコアで誕生します。このコアは超低温のガスの密集した領域であり（その内部は星の光から保護されているため）、星形成の初期段階は非常に極寒で、冷凍保存装置として機能します。
摂氏約 -263 度 (華氏 -440 度) の温度では、ガスが塵粒子上で凍結し、水素より重い重水素に有利に働き、メタンのような分子に独特の D/H 比を生成します。
さらに、3I/ATLAS の炭素 13 含有量が低いことは、その起源が古代宇宙であり、爆発的な超新星爆発の際に重い元素を融合させて宇宙空間に放出する何世代もの星によってまだ濃縮されていなかった古代宇宙に起源があることを示唆しています。
したがって、全体として、この作品は宇宙のタイムラインの驚くべき範囲を強調しています。どこから来たのかわからないこの彗星は、私たちの太陽系が存在する前に70億年間旅行していた可能性があります。それは、私たちの太陽や惑星を構成する原子の多くが、私たちの存在の種を蒔くために死んで（もちろん残骸を残して）大質量星の中心部で鍛造される前に形成された可能性があります。
この研究は、 自然天文学。
この記事はフィオナ マクドナルドによって事実確認され、フィオナ マクドナルドによって編集されました。私たちは自分たちのプロセスに誇りを持っていますが、私たちはただの人間です。間違いを見つけた場合はお知らせください。
