Międzygwiezdna kometa 3I/ATLAS ujawnia tajemnice zimnego kosmosu

W grudniu 2025 roku astronomowie zaobserwowali nietypową kometę międzygwiezdną, która przemierzała Układ Słoneczny. Obiekt oznaczony jako 3I/ATLAS został odkryty w lipcu, gdy znajdował się już wewnątrz orbity Jowisza. Obecnie znajduje się mniej więcej w połowie drogi między Jowiszem a Saturnem, stopniowo oddalając się od centrum naszego układu planetarnego.

Sonda ESA JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), znajdująca się w drodze do Jowisza, uchwyciła obraz komety 3I/ATLAS 5 listopada 2025 roku, gdy dzieliło ją od niej około 64 milionów kilometrów. Zdjęcie: ESA/Juice/JANUS, CC BY-SA 3.0 IGO

Przez cały okres przelotu komety w pobliżu Słońca i jej ponownego oddalania się, naukowcy prowadzili szczegółowe obserwacje. Dzięki temu udało im się uzyskać najbardziej kompleksowy obraz międzygwiezdnego obiektu, uwzględniający analizę składu chemicznego gazów sublimujących z jego powierzchni oraz powstającej wokół niego komy i warkocza.

W przełomowym badaniu, po raz pierwszy w historii, badacze odkryli, że stosunek deuteru do wodoru w wodzie uwalnianej przez kometę jest 30–40 razy wyższy niż w obiektach pochodzących z Układu Słonecznego. To odkrycie sugeruje, że kometa powstała w znacznie zimniejszym środowisku niż nasz rodzimy układ planetarny.

„Trudno jest precyzyjnie określić, gdzie dokładnie powstały tego typu obiekty”, powiedział Luis E. Salazar Manzano, główny autor badań i doktorant na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor. „Wiemy, że formowały się w różnych częściach galaktyki, ale trudno jest powiązać zebrane dane z warunkami, w jakich powstały. Pomiary, takie jak stosunek deuteru do wodoru w wodzie, są jednym z najlepszych sposobów, aby dowiedzieć się więcej o ich warunkach formowania i ewolucji.”

Woda w kosmosie: od galaktyk po komety

Woda jest powszechnie występującym związkiem we wszechświecie. Można ją znaleźć w odległych galaktykach, mgławicach gwiazdotwórczych, a także w naszym Układzie Słonecznym. Jednak istnieją różne jej odmiany: zwykła woda (H₂O), półciężka (HDO) oraz ciężka (D₂O), gdzie deuter (D) zastępuje jeden lub oba atomy wodoru.

W zimnych obszarach kosmosu, takich jak obłoki molekularne, w których rodzą się gwiazdy, zachodzą reakcje chemiczne sprzyjające powstawaniu deuteru. Następnie deuter łączy się z tlenem, tworząc półciężką wodę (HDO). Mierząc ilość półciężkiej wody w porównaniu do zwykłej, naukowcy mogą określić stosunek deuteru do wodoru (D/H) i tym samym odtworzyć warunki fizyczne, w jakich dana woda powstała.

Dotychczas takie pomiary przeprowadzano między innymi dla młodych gwiazd, dysków protoplanetarnych, komet Układu Słonecznego, meteorytów, a nawet ziemskich oceanów. „Obiekty międzygwiezdne są swoistymi pozostałościami po procesie formowania się innych układów planetarnych i mogą dostarczać cennych wskazówek na temat tych procesów”, wyjaśniła Karen Meech, astrobiolog z Uniwersytetu Hawajskiego w Mānoa, która nie brała udziału w badaniach. „Warunki panujące w układzie gwiezdnym, z którego pochodzi 3I/ATLAS, mogły być zupełnie inne niż te, które panowały podczas formowania się Układu Słonecznego.”

Zespół badawczy przeprowadził obserwacje komety 3I/ATLAS przy użyciu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) w Chile w listopadzie 2025 roku, gdy obiekt znajdował się około 335 milionów kilometrów od Ziemi.