جدیدترین خبر از دنباله‌دار مرموز ۳I/ATLAS

به گزارش ایسنا،  تلسکوپ فضایی SPHEREx ناسا در دسامبر ۲۰۲۵ جرم میان‌ستاره‌ای 3I/ATLAS را دوباره رصد کرد و افزایش چشمگیری در فعالیت آن پس از حضیض خورشیدی، از جمله خروج گاز قوی آب، چندین گونه گاز جدید و گذار از دانه‌های یخی به گرد و غبار مقاوم و نسوز در گیسوی آن را شناسایی کرد.

گیسو یا کُما (Coma) نام پوشش ابرمانندی در اطراف هسته یک دنباله‌دار است. گیسو زمانی تشکیل و دیده می‌شود که دنباله‌دار از نزدیکی خورشید در مدار بیضی شکل بسیار کشیده خود عبور می‌کند. این هاله‌ دربرگیرنده هسته، با گرم شدن بخش‌هایی از هسته دنباله‌دار تصعید می‌شود. پدیدآمدن این حالت در یک دنباله‌دار، ظاهر آن را از دیدگاه تلسکوپ‌های مشاهده‌کننده کدر (فازی) می‌کند و آن را از ستاره‌های واقعی متمایز می‌سازد.

مشاهدات جدید در طیف فروسرخ نشان می‌دهد که 3I/ATLAS اکنون مانند یک دنباله‌دار معمولی رفتار می‌کند و آب، کربن مونوکسید، کربن دی‌اکسید و مواد آلی پیچیده را آزاد می‌کند و واضح‌ترین شواهد تاکنون را ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد مواد دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای می‌توانند پس از قرار گرفتن در معرض گرمایش خورشیدی پایدار، به سرعت تغییر شکل دهند.

این جرم از زمان عبورش از درون منظومه شمسی، قبل از حضیض خورشیدی، دچار یک دگرگونی فیزیکی اساسی شده است. مشاهدات به‌دست‌آمده در دسامبر ۲۰۲۵ جرمی را نشان می‌دهد که دیگر تحت سلطه دانه‌های یخی سرد نیست، بلکه در عوض، امضای طیف‌سنجی و ریخت‌شناسی کامل یک دنباله‌دار فعال را نشان می‌دهد که موجودی یخی حجیم خود را تصعید می‌کند.

این مشاهدات توسط SPHEREx که توسط سازمان ملی هوانوردی و فضایی مدیریت می‌شود، طی یک کمپین رصد اختصاصی پس از حضیض خورشیدی این جرم در ۳۰ اکتبر، در فاصله ۱.۳۵ واحد نجومی معادل حدود ۲۰۲ میلیون کیلومتر از خورشید انجام شد. تا اواسط دسامبر، 3I/ATLAS در فاصله ۲.۰ تا ۲.۲ واحد نجومی، معادل تقریباً ۳۰۰ تا ۳۳۰ میلیون کیلومتر از خورشید قرار داشت.

مشاهدات دسامبر نشان می‌دهد که یخ‌آب اکنون کاملاً در حال تصعید است. انتشار بخار آب نزدیک به ۲.۷ تا ۲.۸ میکرومتر در مقایسه با اندازه‌گیری‌های ماه اوت تقریباً ۲۰ برابر افزایش یافته است. این سطح از فعالیت نشان می‌دهد که گرمایش خورشیدی به زیر لایه‌های سطحی که رفتار پیش از حضیض خورشیدی را تحت سلطه داشتند، نفوذ کرده است.

در همان زمان، چندین گونه گاز برای اولین بار شناسایی شدند. یک ویژگی انتشار باریک نزدیک به ۰.۹۳ میکرومتر با گاز سیانوژن سازگار است و با تشخیص‌های نوری اخیر از انتشار CN نزدیک به ۰.۳۹ میکرومتر همسو است و تأیید مستقلی را در طول موج‌ها ارائه می‌دهد. انتشار قوی بین ۳.۲ تا ۳.۶ میکرومتر، ترکیبات آلی گازی فراوان از جمله متانول، فرمالدئید، متان و اتان را که همگی اجزای مشترک دنباله‌دارهای منظومه شمسی هستند، نشان می‌دهد.

انتشار کربن دی اکسید همچنان برجسته و از نظر فضایی گسترده است. گیسوی CO2 همچنان به شعاع تقریباً ۳ دقیقه قوسی می‌رسد که قابل مقایسه با وسعت قبل از حضیض خورشیدی آن است. در مقابل، انتشار کربن مونوکسید نزدیک به ۴.۷ میکرومتر از ماه اوت حدود ۲۰ برابر افزایش یافته و باعث افزایش شدید نسبت فراوانی CO به CO2 شده است. این رفتار نشان می‌دهد که علاوه بر مخزنی که باعث انتشار اولیه CO2 شده است، یک مخزن یخ جدید پس از حضیض خورشیدی فعال شده است.

فراوانی نسبی گونه‌های فرّار، اکنون بسیار شبیه به مقادیر اندازه‌گیری شده در دنباله‌دارهای معمولی منظومه شمسی است. نسبت CO به H2O و CO2 به H2O هر کدام حدود ۰.۱۲ تا ۰.۱۳ است، در حالی که نسبت CO به CO2 تقریباً ۰.۹۲ است. نسبت ترکیبی CO به علاوه CO2 به H2O که ۰.۲۵ است، کاملاً در محدوده مشاهده شده برای بسیاری از دنباله‌دارهای طولانی‌مدت قرار می‌گیرد.

این جرم از نظر طیفی نیز تغییر ماهیت داده است. ویژگی جذب فروسرخ نزدیک مرتبط با یخ‌آب جامد که به وضوح در ماه اوت ۲۰۲۵ وجود داشت، تا حد زیادی ناپدید شده است. این پیوستار اکنون تحت سلطه نور خورشید پراکنده در طول موج‌های کوتاه‌تر و انتشار حرارتی از گرد و غبار ارگانوسیلیکات نسوز در طول موج‌های بلندتر است. این تغییر نشان می‌دهد که گوشته‌های یخی که دانه‌های گرد و غبار را پوشانده‌اند، حذف شده‌اند و مواد معدنی با آلبدو(سپیدایی) کم و غنی از کربن را به جا گذاشته‌اند.

مدل‌سازی حرارتی ۳.۵ تا ۵.۰ میکرومتر نشان می‌دهد که دمای سطح دانه‌های گرد و غبار نزدیک به منفی ۳ درجه سانتی‌گراد (۲۷ درجه فارنهایت) است. در این دماها انتظار می‌رود که گوشته‌های یخی فرّار به سرعت در خلأ تصعید شوند که هم از دست دادن ویژگی‌های جذب یخ و هم ظهور طیف تحت سلطه گرد و غبار را توضیح می‌دهد.

داده‌های تصویربرداری، بینش بیشتری را از ساختار فیزیکی این گیسو ارائه می‌دهند. همه گونه‌های اصلی گاز از نظر فضایی تفکیک شده‌اند و گیسوها تقریباً بین ۱ تا ۳ دقیقه قوسی در شعاع امتداد دارند. گیسوهای آب، کربن دی اکسید و کربن مونوکسید نسبت به هسته تقریباً دایره‌ای و متقارن هستند که نشان دهنده انتشار مستقیم از مناطق نزدیک به سطح است.

در مقابل، پیوستار گرد و غبار و انتشار گاز آلی، مورفولوژی گلابی‌شکل را نشان می‌دهند که انتهای باریک آن به سمت خورشید است. یک جزء مخالف دُم ظریف نیز وجود دارد. این هندسه جهت‌گیری خورشیدی، همراه با نبود یک دُم مخالف خورشیدی تحت سلطه فشار تابشی نشان می‌دهد که گیسو تحت سلطه دانه‌های گرد و غبار نسبتاً بزرگ، احتمالاً در مقیاس میلی‌متر تا دسی‌متر است که فقط به طور ضعیفی تحت تأثیر فشار تابش خورشیدی قرار می‌گیرند.

این جرم با وجود افزایش فعالیت، در مقیاس‌های زمانی کوتاه، پایدار به نظر می‌رسد. اندازه‌گیری‌های شار تصحیح‌شده هندسی بین ۱.۰ تا ۱.۵ میکرومتر، در طول بازه زمانی رصد از ۸ تا ۱۵ دسامبر ۲۰۲۵، کمتر از ۲۰ درصد تغییر می‌کنند. ضمن اینکه هیچ فواره موازی یا ساختار به سرعت در حال تکاملی شناسایی نشد.

این مشاهدات، تنش فیزیکی مهمی را در مقایسه با داده‌های قبل از حضیض خورشیدی برجسته می‌کند. در اوت ۲۰۲۵ به نظر می‌رسید که تولید گاز بیشتر تحت تأثیر دانه‌های یخی گیسو به جای خروج مستقیم گاز از هسته بوده است. چنین دانه‌هایی برای حفظ مواد داخلی دست‌نخورده در برابر تغییر پرتو کیهانی طولانی‌مدت، باید ضخیم‌تر از حدود ۱۰ متر (۳۳ فوت) باشند. با این حال، دانه‌هایی با این اندازه، نشان‌دهنده توده عظیمی از گرد و غبار هستند، زیرا مشاهده شد که گیسو در نور خورشید منعکس شده حدود ۱۰۰ برابر روشن‌تر از هسته است.

در عین حال، پویایی گرد و غبار، اندازه دانه‌ها را از پایین محدود می‌کند. فقدان یک دُم ضد خورشیدی ناشی از فشار تابشی، به ذراتی با مقیاس حداقل میلی‌متر تا دسی‌متر نیاز دارد. تطبیق این محدودیت‌ها نشان می‌دهد که گیسو در ماه اوت بعید است که از بلوک‌های یخی یکپارچه تشکیل شده باشد و در عوض به لایه‌بندی ترکیبی یا مخازن فرار متعدد اشاره دارد که در دماهای مختلف فعال می‌شوند.

فعال‌شدن پس از حضیض خورشیدی با نفوذ موج حرارتی به زیر لایه تغییر پرتو کیهانی تخمینی ۱۰ متری سازگار است. وقتی گرما به زیر این عمق رسید، مواد فله‌ای دنباله‌دار، شامل یخ‌آب، کربن مونوکسید، کربن دی‌اکسید و مواد آلی، برای تصعید در دسترس قرار گرفتند. این رفتار، آنچه را که برای «دنباله‌دارهای ابر اورت» منظومه شمسی استنباط می‌شود، منعکس می‌کند که در طول اکثر قریب به اتفاق مدارهای خود در خارج از هلیوسفر، پردازش اشعه کیهانی مشابهی را تجربه می‌کنند.

نتایج دسامبر ۲۰۲۵ بر اساس یک تجزیه و تحلیل اولیه است. قبل از عبور مجدد 3I/ATLAS از الگوی اسمی بررسی تمام آسمان SPHEREx در آوریل ۲۰۲۶، بررسی جامع‌تری برنامه‌ریزی شده است و فرصتی برای ردیابی چگونگی تکامل فعالیت با دور شدن جسم از خورشید فراهم می‌کند.