اشتراک
نمایی هنری از 3I/ATLAS هنگام عبور نزدیک خورشید که یک سمت دنباله را روشن می‌کند. در سمتی از دنباله که به خورشید نزدیک‌تر است، گاز متانول به رنگ آبی نمایش داده شده و دانه‌های گردوغبار یخی هنوز در گاز حضور دارند. در سمت تاریک دنباله، سیانید هیدروژن به رنگ نارنجی نشان داده شده است. اعتبار تصویر: NSF/AUI/NSF NRAO/M.Weiss
نمایی هنری از 3I/ATLAS هنگام عبور نزدیک خورشید که یک سمت دنباله را روشن می‌کند. در سمتی از دنباله که به خورشید نزدیک‌تر است، گاز متانول به رنگ آبی نمایش داده شده و دانه‌های گردوغبار یخی هنوز در گاز حضور دارند. در سمت تاریک دنباله، سیانید هیدروژن به رنگ نارنجی نشان داده شده است. اعتبار تصویر: NSF/AUI/NSF NRAO/M.Weiss
فضا علم

دنباله‌ای بین‌ستاره‌ای به نام 3I/ATLAS سرشار از متانول است

در یک نگاه چکیدهٔ خودکار موتور هوش مصنوعی افق آبی

دنباله‌دار 3I/ATLAS که به عنوان سومین مهمان بین‌ستاره‌ای تأییدشده وارد منظومه شمسی شده است، با ترکیب شیمیایی غیرعادی خود توجه دانشمندان را به شدت جلب کرده است. مشاهدات آرایه میلی‌متری/زیرمیلی‌متری آتاکاما (ALMA) نشان می‌دهد که این جرم آسمانی حاوی مقادیر بسیار زیادی متانول است که فراوانی آن نسبت به سیانید هیدروژن، از تقریباً تمام دنباله‌دارهای شناخته‌شده در منظومه شمسی ما بیشتر است. این کشف که به نوعی «اثر انگشت شیمیایی» از یک منظومه دیگر محسوب می‌شود، حاکی از آن است که یخ‌های تشکیل‌دهنده این دنباله‌دار در شرایطی بسیار متفاوت از محیط منظومه شمسی ما شکل گرفته‌اند. یافته‌های ALMA نشان داد که برخلاف سیانید هیدروژن که از هسته مرکزی منتشر می‌شود، متانول هم از هسته و هم از دانه‌های یخی ریز موجود در کوما آزاد می‌شود؛ فرآیندی که در آن دانه‌های یخی مانند دنباله‌دارهای مینیاتوری عمل کرده و با گرم شدن، گاز متانول را در فضا رها می‌کنند. این رفتار برای نخستین بار در جرمی با منشأ بین‌ستاره‌ای ردیابی شده است. ترکیب شیمیایی خاص 3I/ATLAS، که پیش‌تر توسط تلسکوپ جیمز وب نیز ویژگی‌های منحصر‌به‌فردی از جمله غلظت بالای دی‌اکسید کربن در آن شناسایی شده بود، فرصتی بی‌نظیر برای درک چگونگی شکل‌گیری اجرام یخی و سیستم‌های سیاره‌ای در نقاط دوردست کهکشان فراهم کرده و به دانشمندان کمک می‌کند تا درک دقیق‌تری از تفاوت‌های بنیادی میان منظومه شمسی ما و سایر منظومه‌های فراخورشیدی به دست آورند.

دنباله 3I/ATLAS همچنان ستاره‌شناسان را شگفت‌زده می‌کند. مشاهدات جدید توسط آرایه میلی‌متری/زیرمیلی‌متری آتاکاما (ALMA)، که رصدخانه ملی رادیویی نجوم بنیاد ملی علوم ایالات متحده (NSF NRAO) یکی از شرکای آن است، نشان می‌دهد که این مهمان بین‌ستاره‌ای حاوی مقدار غیرعادی زیادی متانول است. در واقع، فراوانی متانول در آن از آنچه در تقریباً تمام دنباله‌های شناخته‌شده منظومه شمسی ما دیده می‌شود، بیشتر است.

اثر انگشت شیمیایی از منظومه شمسی دیگر

«مشاهده 3I/ATLAS مانند گرفتن اثر انگشت از یک منظومه شمسی دیگر است»، نیتان راث، نویسنده اصلی این تحقیق و استاد دانشگاه آمریکایی، اظهار داشت: «جزئیات نشان می‌دهد این جرم از چه ساخته شده و به شکلی که معمولاً در دنباله‌های منظومه شمسی خودمان نمی‌بینیم، سرشار از متانول است.»

تیم تحقیقاتی از آرایه فشرده آتاکامای ALMA در شیلی استفاده کرد تا 3I/ATLAS را در چندین تاریخ در اواخر سال ۲۰۲۵، زمانی که به خورشید نزدیک‌تر می‌شد، مشاهده کند. با گرم شدن سطح یخی دنباله توسط نور خورشید، گاز و گردوغبار خارج شد و ابری روشن (یا کوما) حول هسته آن ایجاد کرد.

با مطالعه مولکول‌های موجود در این کوما، ستاره‌شناسان توانستند ترکیب شیمیایی مواد حمل‌شده توسط دنباله را شناسایی کنند. از آنجا که 3I/ATLAS خارج از منظومه شمسی ما منشأ گرفته است، این اندازه‌گیری‌ها فرصتی کمیاب برای بررسی چگونگی تشکیل اجرام کوچک یخی در یک سیستم سیاره‌ای دیگر بدون خروج از منظومه خودمان فراهم می‌کنند.

دانشمندان بر امضاهای زیرمیلی‌متری ضعیف دو مولکول تمرکز کردند: متانول (CH3OH)، نوعی الکل، و سیانید هیدروژن (HCN)، یک مولکول آلی نیتروژن‌دار که معمولاً در دنباله‌ها دیده می‌شود.

ALMA نشان داد که 3I/ATLAS حاوی مقدار غیرعادی زیادی متانول نسبت به سیانید هیدروژن است. در دو تاریخ مشاهده، محققان نسبت متانول به HCN را حدود ۷۰ و ۱۲۰ اندازه‌گیری کردند. این مقادیر 3I/ATLAS را در میان غنی‌ترین دنباله‌های منظومه شمسی از نظر متانول که تاکنون مطالعه شده‌اند، قرار می‌دهد.

شیمی غیرعادی به منشأهای متفاوت اشاره دارد

این اندازه‌گیری‌ها پیشنهاد می‌کنند که یخ داخل 3I/ATLAS در شرایطی تشکیل شده، یا بعداً در معرض شرایطی قرار گرفته که بسیار متفاوت از آنچه اکثر دنباله‌های منظومه شمسی تجربه کرده‌اند، است.

مشاهدات قبلی با تلسکوپ فضایی جیمز وب نشان داد که 3I/ATLAS زمانی که هنوز دور از خورشید بود، کومایی غالباً شامل دی‌اکسید کربن داشت. اندازه‌گیری‌های جدید ALMA اکنون متانول فراوان را به فهرست رو به رشد ویژگی‌های غیرعادی در ترکیب شیمیایی دنباله اضافه می‌کند.

وضوح بالای ALMA در تصویربرداری نیز به ستاره‌شناسان اجازه داد تا ردیابی کنند چگونه مولکول‌های مختلف آزاد شده و از دنباله دور می‌شوند. مشاهدات تضاد قابل توجهی بین متانول و سیانید هیدروژن را آشکار کرد.

به نظر می‌رسد سیانید هیدروژن عمدتاً از بدنه مرکزی یا هسته دنباله منشأ می‌گیرد. این رفتار در میان دنباله‌های منظومه شمسی رایج است. اما متانول به نظر می‌رسد هم از هسته و هم از ذرات یخی شناور در کوما سرچشمه می‌گیرد.

دانه‌های یخی ریز مانند دنباله‌های مینیاتوری عمل می‌کنند

این دانه‌های یخی کوچک عملاً مانند دنباله‌های مینیاتوری رفتار می‌کنند. با نزدیک شدن 3I/ATLAS به خورشید و افزایش دما، یخ داخل دانه‌ها به گاز تبدیل شده و متانول اضافی را به کومای اطراف آزاد می‌کند.

ستاره‌شناسان رفتار مشابهی را در برخی دنباله‌های منظومه شمسی خودمان دیده‌اند. با این حال، این اولین باری است که محققان فیزیک دقیق این نوع گازدهی را در شیئی که در فضای بین‌ستاره‌ای منشأ گرفته است، ردیابی کرده‌اند.

همانطور که ستاره‌شناسان اجرام بین‌ستاره‌ای بیشتری را پیدا و بررسی می‌کنند، هر کدام فرصت دیگری برای مقایسه منظومه شمسی ما با سیستم‌های سیاره‌ای در نقاط دیگر کهکشان ارائه می‌دهند. شیمی غیرعادی 3I/ATLAS قطعه جذاب دیگری به تصویر کلی‌تر نحوه تشکیل سیارات، دنباله‌ها و سایر اجرام کوچک حول ستارگان دوردست اضافه می‌کند.

اشتراک:
این گزارش ترجمه و بازنویسی خبری با موتور هوش مصنوعی افق آبی است و برای خوانندهٔ فارسی‌زبان بازتنظیم شده. منبع اصلی: sciencedaily.com