< NASA впервые изменило орбиту астероидов вокруг Солнца

Изотопный состав 3I/ATLAS говорит о ее древности

Измеренные изотопные отношения водорода, углерода и азота в коме межзвездной кометы 3I/ATLAS резко отличаются от аналогичных изотопных отношений вещества Земли и комет Солнечной системы. По всей видимости, 3I/ATLAS образовалась 10-12 млрд. лет назад при температуре ниже 30 К, и произошло это в массивной области звездообразования с низким содержанием тяжелых элементов.

---

Владислава Ананьева

Межзвездные кометы, пролетающие через внутреннюю область Солнечной системы, дают уникальную возможность изучить вещество других планетных систем. Особенно информативным оказывается изучение изотопных отношений различных элементов, потому что они чувствительны к физическим условиям при формировании кометных ядер. 

3I/ATLAS – вторая межзвездная комета и третий межзвездный объект, пролетевший сквозь Солнечную систему. Она была открыта в июле 2025 года, 29 октября прошла перигелий, а теперь удаляется, быстро уменьшая свою яркость и темпы потери вещества. С момента открытия к комете было приковано внимание научного сообщества, ее наблюдали на крупнейших инструментах, как наземных, так и космических, в диапазоне от ультрафиолета до радиоволн.

10 марта 2026 года в Архиве электронных препринтов появились три статьи от независимых научных коллективов, посвященных измерению в коме кометы изотопных отношений D/H, ¹²C/¹³C и ¹⁴N/¹⁵N. Измеренные соотношения заметно отличаются от аналогичных соотношений вещества Солнечной системы, рисуя согласованную картину формирования 3I/ATLAS.

Авторы первой статьи получили спектры кометы с помощью ИК спектрографа NIRSpec на борту JWST 22 и 23 декабря 2025 года. Высочайшее качество спектров позволило разделить линии водяного пара, углекислого и угарного газов и их изотопологов HDO, ¹³CO₂ и ¹³CO, и определить D/H и ¹²C/¹³C. Они нашли, что D/H = 0.95 ± 0.06%, что в 61 раз больше, чем в воде Мирового океана. Авторы второй статьи наблюдали линии дейтерированного водяного пара HDO с помощью миллиметрового радиотелескопа ALMA. Они получили нижний предел на содержание дейтерия: D/H > 0.66%. Обе величины согласуются друг с другом, говоря о сильном обогащении льдов 3I/ATLAS дейтерием.

Авторы первой и третьей статей измеряли изотопные отношения углерода ¹²C/¹³C. Если авторы (1) искали ¹³C в составе углекислого и угарного газов, то авторы (3) – в составе циана CN. Тем не менее, обе группы получили согласованные результаты. По мнению авторов (1) ¹²C/¹³C в составе углекислого газа оценивается в 141-191 и в составе угарного газа – в 123-172. По мнению (3), отношение ¹²C/¹³C в составе кометного циана оценивается в 147 ⁺⁸⁷/_-40. Для сравнения, отношение ¹²C/¹³C в составе многих тел Солнечной системы (в метановых льдах Макемаке и Эриды, в атмосферном метане Юпитера и Сатурна, в углекислом газе Марса и Венеры, в нерастворимом остатке углистых хондритов) оно близко к аналогичному отношению в осадочных породах Земли – 89.4, и отличается от него не более чем на несколько процентов. Таким образом, можно констатировать, что 3I/ATLAS заметно обогащена легким изотопом углерода.

---