Kometa 3I/Atlas mogła się właśnie rozpaść. Albo odpaliła silniki przed dalszą podróżą
Tajemniczy obiekt międzygwiezdny 3I/Atlas właśnie minął Słońce w najbliższym punkcie swojej orbity, czyli w peryhelium. I zrobił to w spektakularnym stylu. Promieniowanie słoneczne dosłownie ugotowało jego powierzchnię, sprawiając, że obiekt zaczął wyrzucać z siebie gaz i pył w tempie, które wprawiło astronomów w osłupienie. To nie było subtelne parowanie. To była kosmiczna erupcja.
Obiekt, powszechnie uznawany za kometę, traci masę w tak zawrotnym tempie, że niektórzy zastanawiają się, czy w ogóle przetrwał to spotkanie w jednym kawałku. Jedną z tych osób jest Avi Loeb, kontrowersyjny astrofizyk z Harvardu, który bacznie śledzi 3I/Atlas. Jego zdaniem, obiekt mógł właśnie rozpaść się na kilkanaście (lub więcej) fragmentów. Ale jego zdaniem to nie jedyna możliwość.
Kometa 3I/Atlas z milionowym warkoczem
Najnowsze zdjęcia, wykonane przez brytyjskich astronomów Michaela Buechnera i Franka Nieblinga, pokazują coś absolutnie niezwykłego. Obiekt nie tylko ciągnie za sobą standardowy warkocz kometarny, ale wykształcił też potężne anty-warkocze (strumienie pyłu i gazu skierowane w stronę Słońca).
Te struktury są gigantyczne. Jak zauważa Avi Loeb w swoim wpisie na blogu, strumień skierowany w stronę Słońca ma długość około 1 mln km, a ten ciągnący się w przeciwnym kierunku oszałamiające 3 mln km.
Co więcej, Loeb obliczył, że dla naturalnej komety prędkość wyrzutu tych dżetów powinna wynosić około 400 m/s. Przy takiej prędkości, aby zbudować tak długie struktury, dżety te musiałyby działać nieprzerwanie przez okres od jednego do nawet trzech miesięcy. To oznacza, że obiekt musiał przez długi czas intensywnie gazować.
Coś tu się nie zgadza. Matematyka kontra obserwacje
I tu zaczyna się prawdziwa zagadka, które to Loeb uwielbia. Naukowiec postanowił policzyć, ile energii słonecznej potrzebowałby 3I/Atlas, aby odparować (sublimować) tak gigantyczne ilości lodu (głównie dwutlenku węgla i wody) i stracić tak ogromną masę.
Wyszło mu, że aby to było możliwe, powierzchnia absorbująca obiektu musiałaby mieć ponad 1600 km2. Odpowiada to mniej więcej kuli o średnicy 23 km. To cztery razy więcej niż maksymalna średnica 5,6 km, obliczona dla 3I/Atlas na podstawie danych obrazowych z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Kometa musiałaby być jeszcze większa gdyby składała się tylko z lodu i kosmicznego gruzu. Jej średnica w takim przypadku musiałaby mieć 56 km.
„Houston, mamy problem” z hipotezą naturalnej komety! Wymagana powierzchnia 3I/Atlas pozwalająca na wyliczenie utraty masy na podstawie najnowszego obrazu po przejściu przez peryhelium jest co najmniej 16 razy większa od górnego limitu określonego na podstawie obrazu uzyskanego za pomocą Hubble'a 21 lipca 2025 r. - napisał Loeb na swoim blogu.
Co więcej, jeszcze 6 sierpnia obiekt tracił "zaledwie" około 150 kg masy na sekundę. Teraz, w pobliżu Słońca, ta wartość eksplodowała do około 2 mln kg na sekundę (czyli 2000 t). To nie jest wzrost. To jest kataklizm.
Rozwiązanie nr 1: Kosmiczne fajerwerki
Jak pogodzić te sprzeczności? Jak coś, co ma maksymalnie 5 km średnicy, może zachowywać się, jakby miało 23 km? Loeb proponuje dwa wyjaśnienia.
Pierwsze, bardziej konserwatywne, jest takie, że 3I/Atlas po prostu nie wytrzymał bliskiego spotkania ze Słońcem. Czy dramatyczna utrata masy i pojaśnienie 3I/Atlas podczas peryhelium jest dowodem na to, że obiekt uległ dezintegracji? - pyta astronom.
To logiczne. Jeśli obiekt rozpadłby się na fragmenty, drastycznie zwiększyłaby się jego łączna powierzchnia wystawiona na działanie Słońca. Loeb sugeruje, że 3I/Atlas mógł eksplodować na "co najmniej 16 równych kawałków, a prawdopodobnie znacznie więcej". W takim przypadku, jak barwnie to ujął, "jesteśmy świadkami kosmicznych fajerwerków".
Więcej na Spider's Web:
Rozwiązanie nr 2: Silniki
Ale Avi Loeb nie byłby sobą, gdyby nie zostawił sobie otwartej furtki do swojej ulubionej, choć budzącej kontrowersje, hipotezy.
Alternatywnie, jeśli przyszłe obserwacje wykażą, że 3I/Atlas wcale nie został zmasakrowany przez Słońce i zachował integralność jako pojedyncze ciało, oznaczałoby to, że mamy do czynienia z "czymś innym niż naturalna kometa".
Od samego początku Loeb sugerował, że niezwykłe właściwości obiektu (jak jego trajektoria czy masa) czynią go kandydatem na gigantyczny obcy statek kosmiczny. I obecne obserwacje, paradoksalnie, mogą wspierać tę tezę.
Dlaczego? Ponieważ "technologiczne silniki wymagałyby znacznie mniejszej utraty masy, aby wytworzyć obserwowane dżety wokół 3I/Atlas".
Loeb tłumaczy to w prosty sposób: naturalne komety wyrzucają gaz z prędkością ok. 0,4 km/s. Tymczasem klasyczne rakiety chemiczne osiągają prędkość spalin rzędu 3 do 5 km/s, czyli dziesięć razy większą. Silniki obcej technologii mogłyby wykorzystywać jeszcze wyższe prędkości wylotowe, zmniejszając wymagany wydatek masy o kilka rzędów wielkości i sprawiając, że wymagane paliwo stanowiłoby niewielki ułamek masy statku kosmicznego - napisał Loeb.
Co dalej z 3I/Atlas?
Na szczęście nie musimy polegać wyłącznie na domysłach. Będziemy mieli jeszcze kilka okazji, aby przyjrzeć się temu kosmicznemu wędrowcy. 3I/Atlas ma przelecieć najbliżej Ziemi już 19 grudnia, a w marcu minie Jowisza.
Pytanie brzmi: co z niego do tego czasu zostanie? Czy będziemy obserwować pojedyncze, wypalone jądro? Chmurę odłamków? A może, jak chciałby Loeb, coś, co utrzymało kurs i integralność wbrew prawom fizyki znanym dla komet? Pewne jest natomiast, że ten gość z międzygwiezdnej otchłani na długo pozostanie w centrum uwagi.
Główna ilustracja: Obiekt międzygwiazdowy 3I/Atlas na zdjęciu z teleskopu Gemini North. Zdjęcie: Międzynarodowe Obserwatorium Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/K. Meech (IfA/U. Hawaii) Przetwarzanie obrazu: Jen Miller i Mahdi Zamani (NSF NOIRLab) (CC BY 4.0)
