حدد الباحثون في جامعة أوبورن علامة مميزة للمياه فوق البنفسجية في المذنب البينجمي المعروف باسم 3I/ATLAS.

لملايين السنين، كانت قطعة من الجليد والغبار تنجرف بين النجوم، مثل زجاجة مغلقة ألقيت في المحيط الكوني. هذا الصيف، وصلت تلك الزجاجة أخيرًا إلى الشاطئ في نظامنا الشمسي وتم تصنيفها بـ 3I/ATLAS، وهو ثالث مذنب بين النجوم معروف على الإطلاق.

عندما العلماء في جامعة أوبورن تهدف ناسا‘s مرصد نيل جيرلز سويفت وفي الجسم، اكتشفوا شيئًا لم يسبق له مثيل في هذا النوع من الزوار: غاز الهيدروكسيل (OH)، وهو علامة كيميائية واضحة للمياه. تمكن تلسكوب سويفت الفضائي من التقاط إشارة فوق بنفسجية خافتة لا يمكن اكتشافها من الأرض، لأن الغلاف الجوي للأرض يحجب معظم الأشعة فوق البنفسجية قبل أن تصل إلى السطح.

يمثل اكتشاف الماء، من خلال منتج الهيدروكسيل الثانوي فوق البنفسجي، تقدمًا كبيرًا في دراسة المذنبات بين النجوم. في المذنبات من نظامنا الشمسي، يعمل الماء كنقطة مرجعية رئيسية لقياس النشاط العام وفهم كيف يؤدي ضوء الشمس إلى إطلاق الغازات الأخرى. وهو المعيار الكيميائي المستخدم لمقارنة مزيج الجليد المتطاير داخل نوى المذنب.

إن العثور على نفس المؤشر في جسم بين النجوم يسمح لعلماء الفلك، لأول مرة، بتقييم 3I/ATLAS باستخدام نفس الإطار المطبق على مذنبات النظام الشمسي المألوفة، مما يفتح طريقًا جديدًا لمقارنة كيمياء أنظمة الكواكب عبر المجرة.

نشاط مائي حيث لم يكن هناك شيء متوقع

ما يميز 3I/ATLAS هو الموقع الذي تمت فيه ملاحظة هذا النشاط المتعلق بالمياه. واكتشف سويفت الهيدروكسيل عندما كان المذنب أبعد عن الشمس بثلاثة أضعاف المسافة من الأرض، وهو ما يتجاوز المنطقة التي يتحول فيها الجليد المائي على سطح المذنب مباشرة إلى غاز. وتشير القياسات إلى أن معدل فقدان الماء يبلغ حوالي 40 كيلوجرامًا في الثانية، وهو ما يشبه التدفق من خرطوم حريق مفتوح بالكامل.

في مثل هذه المسافات، تظهر معظم المذنبات القادمة من النظام الشمسي نشاطًا ضئيلًا أو معدومًا. تشير الإشارة القوية للأشعة فوق البنفسجية إلى أن عملية أخرى قد تكون مسؤولة، مثل تسخين ضوء الشمس للحبيبات الجليدية الصغيرة المنبعثة من النواة، مما يسمح لها بالتبخر والحفاظ على سحابة الغاز المحيطة. تم تحديد مصادر ممتدة مماثلة للمياه في عدد قليل فقط من المذنبات البعيدة، ويُعتقد أنها تعكس هياكل جليدية ذات طبقات، والتي تحافظ على معلومات حول كيفية تشكل هذه الأجسام.

حتى الآن، أظهر كل مذنب بين النجوم تم اكتشافه مظهرًا كيميائيًا مختلفًا، مما يكشف عن مجموعة واسعة من البيئات الكوكبية خارج شمسنا. يوضح هؤلاء الزوار معًا أن المواد التي تتكون منها المذنبات، وخاصة ثلوجها المتطايرة، يمكن أن تختلف بشكل كبير من نظام نجمي إلى آخر. تقدم هذه الاختلافات أدلة حول كيفية تشكيل عوامل مثل درجة الحرارة والإشعاع والتركيب للمكونات الخام للكواكب، وربما الظروف اللازمة للحياة.

رؤية الإشارات فوق البنفسجية من الفضاء

كان التقاط همسة الضوء فوق البنفسجي من 3I/ATLAS بمثابة انتصار تقني في حد ذاته. يحمل مرصد Neil Gehrels Swift التابع لناسا تلسكوبًا متواضعًا يبلغ قطره 30 سنتيمترًا، ولكن في مداره فوق الغلاف الجوي للأرض، يمكنه رؤية أطوال موجية فوق بنفسجية يتم امتصاصها بالكامل تقريبًا قبل وصولها إلى الأرض. خالٍ من وهج السماء وتداخل الهواء، يحقق التلسكوب البصري/الأشعة فوق البنفسجية من Swift حساسية تلسكوب أرضي من فئة 4 أمتار لهذه الأطوال الموجية. وقد سمحت قدرته على الاستهداف السريع لفريق أوبورن بمراقبة المذنب في غضون أسابيع من اكتشافه، وذلك قبل وقت طويل من أن يصبح خافتًا جدًا أو قريبًا جدًا من الشمس بحيث لا يمكن دراسته من الفضاء.

قال دينيس بوديويتس، أستاذ الفيزياء في جامعة أوبورن: “عندما نكتشف الماء – أو حتى صدى الأشعة فوق البنفسجية الخافتة OH – من مذنب بين النجوم، فإننا نقرأ ملاحظة من نظام كوكبي آخر”. “إنه يخبرنا أن مكونات كيمياء الحياة ليست فريدة من نوعها بالنسبة لنا.”

وأضاف زيكسي شينغ، باحث ما بعد الدكتوراه والمؤلف الرئيسي للدراسة: “كان كل مذنب بين النجوم حتى الآن بمثابة مفاجأة”. “”كان أومواموا جافًا، وكان بوريسوف غنيًا بأول أكسيد الكربون، والآن يتخلى ATLAS عن الماء على مسافة لم نتوقعها. كل واحد منهم يعيد كتابة ما اعتقدنا أننا نعرفه عن كيفية تشكل الكواكب والمذنبات حول النجوم.”

لقد تلاشى الآن 3I/ATLAS عن الأنظار، لكنه سيصبح قابلاً للرصد مرة أخرى بعد منتصف نوفمبر، مما يوفر فرصة أخرى لتتبع كيفية تطور نشاطه مع اقترابه من الشمس. تم الكشف عن الكشف الحالي عن OH في ال رسائل مجلة الفيزياء الفلكيةيقدم أول دليل واضح على أن المذنب يطلق الماء على مسافات كبيرة من مركز الشمس. ويوضح أيضًا كيف يمكن لتلسكوب فضائي صغير، متحرر من امتصاص الغلاف الجوي للأرض، أن يكشف عن إشارات الأشعة فوق البنفسجية الخافتة التي تربط هذا الزائر بعائلة المذنبات الأوسع، وبالأنظمة الكوكبية التي ولدت منها.

المرجع: “معدلات إنتاج الماء للكائن بين النجوم 3I/ATLAS” بقلم زيكسي شينغ وشون أوسيت وجون نونان ودينيس بودويتس، 30 سبتمبر 2025، رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/2041-8213/ae08ab

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.