دانشمندانی که دنبالهدار «۳آی/اطلس» را بررسی میکنند، به این نتیجه رسیدهاند که این مهمان بینستارهای بهشدت باستانی است، بهطوری که حدود ۱۰ تا ۱۲ میلیارد سال پیش در یک سامانهٔ سیارهای اولیه شکل گرفته و ترکیبی دارد که با هیچیک از مواد موجود در منظومهٔ شمسی ما مشابه نیست.
به گفتهٔ پژوهشگران، بررسی ترکیب شیمیایی این دنبالهدار که تنها سومین جرم بینستارهای مشاهدهشده در منظومهٔ شمسی است، اطلاعاتی درباره شرایط فیزیکی و شیمیایی سامانهای که این جرم در آن شکل گرفته، ارائه میدهد.
این دنبالهدار که قطری حدود ۱.۶ مایل [۲.۶ کیلومتر] دارد، به گفتهٔ مارتین کوردینر، دانشمند علوم سیارهای و اخترشیمیدان در مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا در مریلند و نویسندهٔ اصلی این پژوهش که روز اول تیرماه در مجله «نیچر» منتشر شد، احتمالاً قدیمیترین جرمی است که تاکنون وارد منظومهٔ شمسی شده است.
پژوهشگران میگویند «۳آی/اطلس» ظاهراً در محیطی بسیار سردتر، حدود منفی ۴۰۵ درجه فارنهایت [منفی ۲۴۳ درجه سانتیگراد]، نسبت به محیطی که زمین و دیگر اجرام منظومه شمسی حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش در آن شکل گرفتند، به وجود آمده است.
آنها میگویند این جرم پس از آنکه بهنوعی از سامانه سیارهای خود بیرون رانده شد، مسافتی بسیار طولانی را طی کرده است.
کوردینر گفت: ما تاکنون هرگز جرمی مانند «۳آی/اطلس» ندیدهایم.
پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، نسبت ایزوتوپها [گونههای مختلف یک عنصر شیمیایی مانند هیدروژن و کربن] را در این دنبالهدار اندازهگیری کردند.
ایزوتوپهای هیدروژن آن سرنخهایی درباره دما و میزان تابش در محیطی که این دنبالهدار در آن شکل گرفته ارائه میدهند. نسبتهای ایزوتوپی کربن نیز اطلاعاتی درباره ترکیب ابر گاز بینستارهای که منشأ شکلگیری این جرم و سامانه سیارهای آن بوده، فراهم میکند.
آب موجود در این دنبالهدار حدود ۳۰ برابر بیشتر از سایر دنبالهدارهای منظومهٔ شمسی، دوتریوم [یکی از ایزوتوپهای هیدروژن] دارد. نسبتهای ایزوتوپی کربن آن نیز با آنچه در اجرام منظومهٔ شمسی، ابرهای بینستارهای و دیسکهای شکلگیری سیارات در اطراف ستارگان جوان نزدیک مشاهده میشود، متفاوت است.
کوردینر گفت که «۳آی/اطلس» احتمالاً تکهای باقیمانده از فرآیند شکلگیری سیارات در اطراف ستارهای دیگر است.
او افزود: «مشاهدات ما با تلسکوپ جیمز وب نشان میدهد محیط شکلگیری سیارات در سامانهٔ میزبان این دنبالهدار با منظومهٔ شمسی ما متفاوت بوده است؛ احتمالاً سردتر، با عناصر سنگین کمتر، و در عین حال در معرض تابش شدیدتری از پرتوهای فرابنفش و کیهانی».
«عناصر لازم برای حیات»
با این حال، «۳آی/اطلس» سرشار از مولکولهای آلی است، از جمله ترکیباتی حاوی کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن و گوگرد.
به گفتهٔ کوردینر، «این نشان میدهد که با وجود منشأ سرد و دوردست، عناصر فرار لازم برای حیات به شکلی که ما میشناسیم در آن دیسک سیارهساز دوردست بهوفور وجود داشتهاند».
ترکیب کربنی نشان میدهد که این دنبالهدار احتمالاً تا ۱۲ میلیارد سال پیش، در دورهای از شکلگیری شدید ستارگان در ناحیه خود، به وجود آمده است. بر اساس برآوردها، جهان حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش با مهبانگ آغاز شده، بنابراین «۳آی/اطلس» به زمانی تعلق دارد که کیهان تنها حدود ۱۳ درصد از سن کنونی خود را داشت.
پژوهشگران معتقدند این جرم در کهکشان راه شیری شکل گرفته، اما با توجه به سن آن، منشأ در کهکشانی دیگر نیز قابل رد نیست.
کوردینر گفت: «پیشتر تصور میکردم فاصلههای بینکهکشانی بیش از حد زیاد هستند، اما در واقع ممکن است یک جرم سریع بینستارهای تنها در حدود یک میلیارد سال از نزدیکترین همسایگان کهکشانی ما، یعنی ابرهای ماژلانی، به اینجا برسد».
ممکن است «۳آی/اطلس» در اثر برهمکنشهای گرانشی با سیارات از سامانهٔ خود به بیرون پرتاب شده باشد، هرچند احتمال نوعی برخورد نیز مطرح است.
دو جرم بینستارهای دیگری که پیشتر در حال عبور از منظومهٔ شمسی مشاهده شدهاند، دنبالهدارهای
«۱آی/اومواموا» (در سال ۲۰۱۷) و «۲آی/بورسوف» (در سال ۲۰۱۹) بودند.
در حال حاضر، «۳آی/اطلس» به مدار سیارهٔ زحل نزدیک میشود و انتظار میرود در سال ۲۰۲۹ از مدار سیاره کوتوله پلوتون عبور کند و حدود سال ۲۰۳۵ از مرز بیرونی منظومهٔ شمسی خارج شود.
با وجود برخی گمانهزنیها در سال گذشته مبنی بر اینکه این جرم ممکن است یک فضاپیمای بیگانه باشد، پژوهشگران اطمینان دارند که «۳آی/اطلس» یک جرم طبیعی است.
کوردینر گفت: «دانشمندان همیشه آماده بهروزرسانی درک خود هستند، اما برای هر فرضیه با دقت شواهد را میسنجیم. در این مورد، از همان ابتدا شواهد نشان میداد که با جرمی شبیه دنبالهدار روبهرو هستیم و این برداشت با مشاهدات بعدی تأیید شده است».