Unwissenheit und Aberglaube sind nach wie vor ein bedeutendes Problem in unserer Gesellschaft. Rund um den Kometen 3I/ATLAS sind zahlreiche sensationelle Schlagzeilen veröffentlicht worden. Doch die wissenschaftlichen Beweise, die strenge Interpretation und die Bestätigung der Daten können inmitten des erzeugten Lärms Gehör finden. In einem früheren Artikel haben wir seine Entdeckung und die internationale Forschungsinitiative behandelt; nun untersuchen wir seine Natur und Zusammensetzung.
Ähnlichkeit mit transneptunischen Objekten
Unser Forschungsteam hat einen aktuellen Artikel veröffentlicht, der neue Beweise für die kometare Natur von 3I/ATLAS vorlegt. Dieser interstellare Besucher zeigt sich als ein Körper, der Ähnlichkeiten mit bekannten transneptunischen Objekten im Sonnensystem aufweist, von denen wir annehmen, dass bestimmte kohlenstoffhaltige Chondriten – die ältesten bekannten Meteoriten – stammen. Unsere Studie, die möglicherweise von Interesse für die wissenschaftliche Gemeinschaft ist, wurde auf der Plattform ArXiv der Cornell-Universität veröffentlicht und bestätigt die Ähnlichkeit des interstellarers Besuchers mit gefrorenen transneptunischen Körpern.
Unser Wissen über Meteoriten erlaubt es uns jetzt, über das hinauszugehen und seine ursprüngliche, unberührte Natur zu enthüllen, ohne jegliche Veränderung. Wir fanden eine signifikante Präsenz von Wasser-Eis und einen Gehalt an metallischen Körnern, der ebenfalls nicht häufig in den gegenwärtig vorhandenen Materialien jener transneptunischen Objekte ist, die seit Milliarden von Jahren Kollisionen und anderen Prozessen ausgesetzt waren.
Diese Merkmale haben die wissenschaftliche Gemeinschaft überrascht und erklären seine Fähigkeit zur Entwicklung von Kryovulkanismus – die energetische Ausstoßung von Gasen und Partikeln – beim Annähern an die Sonne.
Die auffällige Gasumhüllung
Ein herausragendes Merkmal, das die wissenschaftliche Gemeinschaft verwundert hat, ist, dass die gasförmige Komponente, die die äußere Hülle des Kometen 3I/ATLAS bildet, signifikant anders ist als die vieler anderer Kometen. Doch wie können wir diese Evidenz mit den bisherigen Erkenntnissen in Einklang bringen?
Bei den aus größerer Entfernung durch große Teleskope durchgeführten Beobachtungen, die es ermöglichten, den Kometen spektroskopisch zu erfassen, wurde die Anwesenheit von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid festgestellt. Diese wurden als Produkte der Sublimation der ursprünglichen Eisschichten interpretiert, bei Temperaturen unterhalb der für die Sublimation von Wasser-Eis benötigten Bedingungen. Im Allgemeinen sind diese Verbindungen in den meisten Kometen nicht häufig, die meist eine reduzierte Chemie – Moleküle in reduzierendem Zustand – aufweisen und durch andere chemische Arten wie Methan oder Ammoniak charakterisiert werden.
Ein Schlüsselaspekt der wechselnden Helligkeit des Kometen
Unsere Analyse der Helligkeit des Kometen in Abhängigkeit von seiner Distanz zur Sonne zeigt, dass bei einem Abstand von etwa 378 Millionen Kilometern eine Übergangsphase in eine intensivere Sublimationsstufe auftrat. An diesem Punkt hatte die Temperatur von etwa -71 °C den erforderlichen Schwellenwert überschritten, um festes Kohlendioxid – Trockeneis – zu sublimieren. Als Folge begann ein oxidierendes Flüssigkeitsmaterial, ins Innere des Objekts einzudringen und mit dessen reaktiveren Komponenten zu interagieren: metallischen Körnern und Eisensulfiden.
In diesem Moment wurden verschiedene Regionen der Oberfläche aktiv und steigerten die Produktion von Gas und mikrometrischem Staub, was die Helligkeit des Kometenschweifs um mehrere Helligkeitsstufen erhöhte. Bei dieser Distanz zur Sonne trat der Komet endgültig aus seinem Schlafzustand aus und erlebte das, was wir als Kryovulkanismus bezeichnen.
Die Erklärung für die Nickelüberfülle
Nach unserer Forschung können wir auch die beobachtete Überfülle von Nickel in der Koma von 3I/ATLAS erklären: Sie ist das Ergebnis der Prozesse, die in der Oberfläche und im Untergrund des Kometen stattfinden. Insbesondere von Prozessen, die als Fischer-Tropsch-Reaktionen bekannt sind. Bei diesen interagiert heißes Wasser mit metallischen Körnern und erzeugt die Katalyse komplexer organischer Verbindungen. Diese Reaktionen begünstigen die Abgabe von nickelhaltigen Verbindungen an die Koma gegenüber eisenhaltigen Verbindungen.
Das heißt, die Quelle des Kryovulkanismus von 3I/ATLAS resultiert aus diesen intensiven Korrosionsprozessen der unberührten Materialien, die im Inneren des interstellaren Besuchers bewahrt wurden. Tatsächlich haben wir berechnet, dass der Komet am 29. Oktober, beim nächsten Punkt zur Sonne, eine Durchschnittstemperatur von 4 °C erreicht hat, was die umfassende Teilnahme von flüssigem Wasser ermöglichte und die Bildung neuer Kryovulkane förderte, wie unsere Bilder bestätigen.
Frühere Studien zu kohlenstoffhaltigen Chondriten
Für das Verständnis der Abläufe im Kometen 3I/ATLAS waren unsere Studien über die wässrigen Veränderungsprozesse, die sogenannte Übergangsasteroiden vor 4.550 Millionen Jahren durchliefen, von grundlegender Bedeutung. Diese sind die Herkunft der kohlenstoffhaltigen Chondriten, an denen wir seit Jahren in den Labors des ICE-CSIC arbeiten.
Frühere Arbeiten unserer Forschungsgruppe haben die wichtige Rolle bestimmter Mineralien in den kohlenstoffhaltigen Chondriten enthüllt. Wir haben ihre bemerkenswerten Eigenschaften als Katalysatoren für komplexe organische Verbindungen nachgewiesen. Darüber hinaus könnte die chemische Zusammensetzung der nächstgelegenen ein interessantes Ziel für die Rohstoffgewinnung in der Zukunft darstellen.
Das Streben nach Wissen über 3I/ATLAS
Das wissenschaftliche Interesse an 3I/ATLAS geht mit einer Beobachtungskampagne voran, die vom International Asteroid Warning Network (IAWN) gefördert wird. Wir werden weiterhin an der Untersuchung dieses interstellarers Kometen teilnehmen, um weitere Details über sein Verhalten zu lernen.
Leben in anderen Welten
Wenn wir einen kilometerbreiten Durchmesser und eine chondritische Zusammensetzung für den interstellar Kometen 3I/ATLAS annehmen, wäre die geschätzte Masse über sechshundert Millionen Tonnen. Daher scheint dieser interessante Himmelswanderer, mit seinem Inhalt an Eis, organischem Material, Metallen und einer erheblichen katalytischen Fähigkeit zur Erzeugung komplexer organischer Verbindungen, ein günstiges Umfeld zu suchen, um das Entstehen von Leben in anderen Welten zu fördern. Glücklicherweise wird er in unserem Fall an uns vorbeiziehen.
