Međuzvjezdani objekt 3I/ATLAS donio je dosad najizravniji kemijski trag o uvjetima u kojima je nastao jedan drugi planetni sustav. Astronomi su prvi put u nekom međuzvjezdanom objektu izmjerili odnos deuterirane vode i obične vode, a rezultat pokazuje da je 3I/ATLAS vjerojatno nastao u okolišu mnogo hladnijem od onoga u kojem se oblikovao naš Sunčev sustav.
Do otkrića je došao tim sa Sveučilišta Michigan predvođen doktorandom Luisom E. Salazarom Manzanom, u suradnji s profesoricom Teresom Paneque-Carreño. Istraživači su koristili radioteleskopski sustav ALMA u Čileu, točnije njegov Atacama Compact Array, i promatrali 3I/ATLAS samo šest dana nakon što je prošao perihel, točku najbližu Suncu.
Taj je trenutak bio važan jer većina instrumenata ne može promatrati objekte tako blizu Sunca. Radioteleskopi poput ALMA-e to mogu, pa su istraživači dobili rijetku priliku analizirati 3I/ATLAS gotovo odmah nakon što se ponovno pojavio iza Sunčeva sjaja.
Paneque-Carreño naglašava da je upravo zbog toga ALMA dala podatke koje drugi instrumenti u tom trenutku nisu mogli pružiti. 3I/ATLAS je već bio promatran brojnim teleskopima, ali ova mjerenja omogućila su izravan uvid u molekule vode i njihov izotopni sastav.
Voda kao kemijski zapis mjesta nastanka
Takvi objekti sadrže led, prašinu i različite hlapljive spojeve, a njihova voda za astronome ima posebnu vrijednost. Može sačuvati tragove temperature i zračenja u okolišu u kojem se objekt oblikovao.
Osim obične vode, H2O, u ledenim tijelima poput 3I/ATLAS-a može se nalaziti i voda koja sadrži deuterij, odnosno HDO. Riječ je o molekuli vode u kojoj je jedan atom vodika zamijenjen deuterijem, težim izotopom vodika koji u jezgri ima dodatni neutron.
Omjer HDO-a i obične vode nije slučajan. Ovisi o uvjetima u oblaku plina i prašine iz kojeg nastaju zvijezde, planeti i manja ledena tijela. Zato taj omjer može poslužiti kao kemijski potpis rodnog sustava.
U kometima iz Sunčeva sustava HDO je vrlo rijedak. U prosjeku se bilježi otprilike jedna molekula HDO-a na svakih 10.000 molekula obične vode. Takva su mjerenja iznimno zahtjevna, no osjetljivost ALMA-e omogućila je da se taj omjer odredi i kod 3I/ATLAS-a.
Omjer koji snažno odudara od Sunčeva sustava
Rezultat je iznenadio istraživače. U 3I/ATLAS-u omjer HDO-a i obične vode više je od 30 puta veći nego u kometima koji su nastali u Sunčevu sustavu. U odnosu na Zemljine oceane, taj je omjer više od 40 puta veći.
To znači da 3I/ATLAS nije samo još jedan međuzvjezdani posjetitelj. Njegov sastav upućuje na uvjete u sustavu koji se razvijao drukčije od našega, u hladnijem i specifičnijem okolišu.
Salazar Manzano objašnjava da takav kemijski potpis vjerojatno potječe iz vrlo hladnog oblaka plina iz kojeg su nastali zvijezda, planeti i manja tijela u matičnom sustavu 3I/ATLAS-a. Drugim riječima, objekt je sa sobom donio trag fizičkih uvjeta koji nisu bili nalik onima u kojima su nastajali lokalni kometi.
Kemijski procesi koji povećavaju udio HDO-a izrazito su osjetljivi na temperaturu. Prema istraživačima, takvi procesi najčešće traže okoliš hladniji od oko 30 kelvina, odnosno približno minus 243 Celzijeva stupnja.
Omjer zabilježen u 3I/ATLAS-u zato upućuje na to da je objekt nastao u sustavu koji je bio znatno hladniji od ranog Sunčeva sustava. Taj se potpis, nastao u fazi formiranja njegova matičnog sustava, očuvao tijekom dugog putovanja kroz međuzvjezdani prostor.
Zbog toga je 3I/ATLAS za astronome više od prolaznog objekta. On je rijedak komadić drugog planetnog sustava, dovoljno dobro očuvan da iz njegove vode možemo čitati uvjete u kojima se oblikovao prije nego što je bio izbačen u međuzvjezdani prostor.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
