دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای 3I/ATLAS نشانه‌های باستانی دوتریوم را از ورای منظومه شمسی به همراه آورده است

دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای 3I/ATLAS کپسول زمانی شیمیایی نادری از منظومه‌ای ستاره‌ای به همراه دارد که احتمالاً پیش از منظومه ما متولد شده است. مشاهدات جدید تلسکوپ فضایی جیمز وب آشکار کرده که این دنباله‌دار حاوی غلظت فوق‌العاده بالایی از متان سنگین است؛ یافته‌ای که حاکی از شکل‌گیری این جرم یخی در محیطی بی‌نهایت سرد و غرق در تابش‌های کیهانی طی میلیاردها سال پیش است.[1][3]

جرم 3I/ATLAS تنها سومین مسافر میان‌ستاره‌ای تاییدشده در منظومه شمسی است؛ پس از سیارک‌گون ۱I/ʻOumuamua و دنباله‌دار ۲I/Borisov. سامانه هشدار نهایی برخورد سیارک زمینی (ATLAS) در شیلی نخستین بار این جرم را در ژوئیه ۲۰۲۵ رصد کرد. مدار هذلولی‌شکل آن فوراً نشان داد که این جرم ریشه در بیرون منظومه شمسی دارد و سرعت آن بسیار بیشتر از آن است که در کمند گرانش خورشید بماند.[3]

جامعه نجومی در سراسر جهان پس از کشف، 3I/ATLAS را پیوسته رصد کرد. پویش ATLAS که با بودجه ناسا در چارچوب شبکه دفاع سیاره‌ای فعالیت می‌کند، ابتدا اخطار وجود آن را صادر کرده بود. این دنباله‌دار از فاصله ۱۷۰ میلیون مایلی زمین گذر کرد و هماهنگی جهانی رصدخانه‌ها به پژوهشگران امکان داد تا ابزارهایشان را برای این پنجره کوتاه رصدی آماده کنند.[3][4]

این دنباله‌دار در اواخر اکتبر ۲۰۲۵ به نزدیک‌ترین فاصله خود از خورشید رسید و از مداری کمی درون‌تر از مدار مریخ گذشت. با تابش خورشید و گرم شدن سطح یخی و کهن آن، فرایند تصعید آغاز شد؛ رخدادی که هاله‌ای گازی و غباری (گیسو) پیرامون آن پدید آورد و فرصتی موقت برای کاوش ساختار شیمیایی درون دنباله‌دار فراهم کرد.[2][3]

نگاه فروسرخ وب به اعماق گیسو

در دسامبر ۲۰۲۵، در حالی که دنباله‌دار حدود ۲٫۵ برابر فاصله زمین تا خورشید از ما دور شده بود و در کمربند سیارک‌ها میان مریخ و مشتری پیش می‌رفت، اخترشناسان تلسکوپ فضایی جیمز وب را به سمت آن نشانه رفتند. آن‌ها با بهره‌گیری از ابزارهای فروسرخ وب توانستند ردپای شیمیایی گیسوی در حال گسترش آن را ثبت کنند.[2][4]

رصدهای وب نخستین شناسایی مستقیم متان در یک مسافر میان‌ستاره‌ای را رقم زد. متان ماده‌ای به‌شدت فرّار است که به‌سرعت از یخ جامد به گاز دگرگون می‌شود. از آنجا که این گاز تنها پس از نزدیک شدن دنباله‌دار به خورشید پدیدار شد، دانشمندان نتیجه گرفتند که ذخایر متان در اعماق لایه‌های زیرین سطح آن نهفته بوده است.[4]

تیم پژوهشی به‌طور ویژه نسبت دوتریوم به هیدروژن معمولی را در متانِ آزادشده بررسی کردند. دوتریوم، ایزوتوپ سنگین‌تر هیدروژن است و فراوانی آن در مولکول‌های یخ‌زده همچون دماسنجی دقیق برای تعیین دمای محیط زایش این اجرام عمل می‌کند. داده‌های تلسکوپ وب نشان داد که 3I/ATLAS حاوی مقادیر شگفت‌انگیزی از این هیدروژن سنگین است.[1][2]

ردپای شیمیایی سرمای مطلق

میزان متان سنگین در این دنباله‌دار ۱۳ برابر بیشتر از دنباله‌دار 67P/Churyumov-Gerasimenko است؛ تنها دنباله‌دار بومی منظومه شمسی که این نشانگر به‌طور دقیق روی آن سنجیده شده بود (طی نمونه‌برداری برجا توسط فضاپیمای روزتا متعلق به آژانس فضایی اروپا). فراوانی خیره‌کننده دوتریوم در 3I/ATLAS تفاوت ساختاری بنیادین آن با اجرام یخی متولدشده در منظومه ما را آشکار می‌سازد.[1][3]

مشاهدات مجزای آرایه میلی‌متری/زیرمیلی‌متری بزرگ آتاکاما (ALMA) در شیلی نیز این ترکیب شیمیایی نامعمول را تایید کرد. پژوهشگران با بررسی گازهای آب منتشرشده از دنباله‌دار دریافتند که نسبت آب نیمه‌سنگین به آب معمولی در آن بیش از ۳۰ برابر دنباله‌دارهای عادی منظومه شمسی است. این رقم همچنین بیش از ۴۰ برابر بیشتر از نسبتی است که در اقیانوس‌های زمین دیده می‌شود.[5]

رصدهای آرایه آلما تنها شش روز پس از نزدیک‌ترین گذر دنباله‌دار از کنار خورشید به ثبت رسید. تلسکوپ‌های رادیویی برخلاف ابزارهای اپتیکی می‌توانند نقاط نزدیک‌تری به خورشید را رصد کنند و به همین دلیل آلما توانست آب نیمه‌سنگین را درست در نقطه اوج گسیل آن ثبت کند؛ شاهدی قوی و مستقل که داده‌های متان تلسکوپ وب را تایید کرد.[5]

میزان بالای دوتریوم نشان می‌دهد 3I/ATLAS در محیطی به مراتب سردتر از قرص پیش‌سیاره‌ای زادگاه منظومه شمسی ما شکل گرفته است. فرایندهای شیمیایی لازم برای به دام انداختن این حجم عظیم از هیدروژن سنگین نیازمند دمایی نزدیک به منفی ۲۶۳ درجه سانتی‌گراد است؛ شرایطی که مختص یک زایشگاه ستاره‌ای با فلزینگی پایین و در معرض تابش شدید پرتوهای کیهانی است.[2][3]

تلسکوپ وب علاوه بر متان، غلظت بسیار بالایی از کربن دی‌اکسید نیز در گیسوی دنباله‌دار کشف کرد. تحلیل جداگانه دانه‌های یخ‌آب دنباله‌دار الگوهای جذبی نامعمولی در نور فروسرخ نشان داد. پژوهشگران دریافتند که ذرات بسیار ریز یخ‌آب آمیخته با غبار با ابعادی در حدود یک میکرون یا کمتر، مسبب این رفتار طیفی منحصر‌به‌فرد هستند.[3][4]

سفری باستانی از دل کهکشان

مدار حرکتی و آرایش شیمیایی این جرم گویای آن است که ممکن است بیش از ۷ میلیارد سال قدمت داشته باشد؛ به این معنا که بسیار پیش‌تر از برافروخته شدن خورشید ما پدید آمده است. این دنباله‌دار احتمالاً بخش عمده عمرش را در بخش‌های بیرونی و منجمد منظومه بومی خود سپری کرده و یخ‌های دوتریوم‌دارش دست‌نخورده مانده تا اینکه تکانه‌ای گرانشی آن را به فضای میان‌ستاره‌ای پرتاب کرده است.[1][3]

دنباله‌دار 3I/ATLAS پس از پرتاب از منظومه مادری، میلیاردها سال در پهنه کهکشان راه شیری سرگردان بوده است. ساختار بکر آن نشان می‌دهد در این سفر طولانی در معرض حرارت مداوم نبوده تا اینکه از کنار خورشید ما گذشت؛ گذری کاملاً تصادفی که دست بازی‌های گرانش آن را رقم زد.[2][3]

برای اخترشناسان، 3I/ATLAS فرصتی بی‌مانند برای لمس و بررسی مستقیم عناصر سازنده یک منظومه سیاره‌ای بیگانه است. در حالی که منظومه‌ها در سراسر کهکشان مسیرهای تکاملی متفاوتی را می‌پیمایند، یخ‌های باستانی این دنباله‌دار سنجه‌ای عینی برای مقایسه با موادی فراهم می‌آورد که زمین ما از آن‌ها زاده شد. داده‌ها تاکید می‌کنند که شرایط اولیه منظومه شمسی تفاوت معناداری با دیگر نقاط کهکشان داشته است.[3][5]

لوئیس ای. سالازار مانزانو، پژوهشگر دوره دکتری در دانشگاه میشیگان، می‌گوید: «مشاهدات جدید ما ثابت می‌کند شرایطی که به پیدایش منظومه شمسی انجامید، با روند تکامل منظومه‌های سیاره‌ای در دیگر گوشه‌های کهکشان بسیار متفاوت بوده است.»[5]

این دنباله‌دار اکنون با همان سرعتی که وارد شده بود در حال بازگشت به اعماق تاریک فضا است. هرچند این مسافر به‌زودی از تیررس تلسکوپ‌های کنونی خارج می‌شود، اما پردازش و واکاوی دقیق داده‌های وب و آلما سال‌ها زمان خواهد برد. نتایج این بررسی‌ها مبنای تازه‌ای برای شناخت کهن‌ترین زایشگاه‌های ستاره‌ای کهکشان پیش روی دانشمندان می‌نهد.[4][5]