חוקרים מאוניברסיטת אובורן זיהו חתימה ייחודית בתחום העל־סגול של מים בשביט הבין־כוכבי 3I/ATLAS.
במשך מיליוני שנים נסחף בין הכוכבים רסיס של קרח ואבק, כמו בקבוק חתום שנזרק לאוקיינוס הקוסמי. בקיץ האחרון “הבקבוק” הזה נסחף אל מערכת השמש שלנו וזכה לשם 3I/ATLAS . זהו השביט הבין־כוכבי השלישי שנצפה אי־פעם.
כאשר מדענים מאוניברסיטת אובורן כיוונו אל העצם את מצפה החלל ניל גרלס סוויפט (Neil Gehrels Swift Observatory) של נאס״א, הם איתרו משהו שלא נראה בעבר אצל עצם מסוג כזה: גז הידרוקסיל (OH) שהוא סמן כימי ברור למים. הטלסקופ שעל הלוויין הצליח לקלוט אות על־סגול חלש שאי אפשר לזהות מן הקרקע, משום שאטמוספרת כדור הארץ חוסמת את רוב הקרינה העל־סגולה לפני שהיא מגיעה לפני השטח.
זיהוי מים, דרך התוצר העל־סגול שלהם – הידרוקסיל – הוא התקדמות משמעותית בחקר שביטים בין־כוכביים. בשביטים שמקורם במערכת השמש, מים הם נקודת הייחוס המרכזית למדידת “פעילות” השביט ולהבנת האופן שבו אור השמש מניע פליטה של גזים אחרים. זו גם “היחידה הכימית” שמאפשרת להשוות בין תערובות הקרח הנדיף בגרעיני שביטים שונים.
כאשר מוצאים אותו סמן גם בעצם בין־כוכבי, אפשר לראשונה להעריך את השביט הבין־כוכבי 3I/ATLAS באותה שיטת מדידה שבה משתמשים לשביטים מוכרים ממערכת השמש. זה פותח נתיב חדש להשוואת הכימיה של מערכות פלנטריות ברחבי הגלקסיה.
פעילות מים במקום שלא ציפו לה
מה שמייחד את 3I/ATLAS הוא המקום שבו נצפתה פעילות הקשורה למים. סוויפט זיהה הידרוקסיל כשהשביט היה כמעט פי שלוש רחוק יותר מהשמש מאשר כדור הארץ, הרחק מעבר לאזור שבו קרח מים על פני שביט אמור בדרך כלל להפוך ישירות לגז. המדידות מצביעות על קצב איבוד מים של כ־40 קילוגרם לשנייה, דומה לזרימה מצינור כיבוי פתוח לגמרי.
במרחקים כאלה רוב השביטים ממערכת השמש מראים מעט פעילות או לא מראים פעילות כלל. האות העל־סגול החזק מרמז שתהליך אחר עשוי להיות אחראי לכך, למשל אור השמש שמחמם גרגרי קרח קטנים שנפלטו מן הגרעין, מאפשר להם להתאדות ולתחזק ענן גז סביב השביט. מקורות “מרוחקים” כאלה של מים זוהו רק במספר קטן של שביטים רחוקים, ונוטים להתפרש כסימן למבני קרח שכבתיים ששומרים מידע על הדרך שבה העצמים הללו נוצרו.
עד כה, כל שביט בין־כוכבי שנצפה הציג פרופיל כימי שונה, מה שמרמז על מגוון רחב של סביבות פלנטריות מעבר לשמש. יחד, העצמים האלה מראים שהחומרים שמרכיבים שביטים, ובייחוד הקרח הנדיף שלהם, יכולים להשתנות מאוד ממערכת כוכבים אחת לאחרת. השונות הזו מספקת רמזים כיצד גורמים כמו טמפרטורה, קרינה והרכב החומר מעצבים את “חומרי הגלם” של כוכבי לכת, ואולי גם תנאים שמאפשרים חיים.
לראות אותות על־סגול מהחלל
קליטת הקרינה העל־סגולה מ־3I/ATLAS הייתה הישג טכני בפני עצמו. למצפה סוויפט יש טלסקופ צנוע בקוטר 30 סנטימטרים, אך במסלול מעל האטמוספרה הוא מסוגל לראות אורכי גל על־סגולים שכמעט כולם נבלעים לפני שהם מגיעים לקרקע. ללא זוהר השמיים והפרעות האוויר, הטלסקופ העל־סגול/אופטי של סוויפט מגיע ברגישות בתחום הזה לביצועים הדומים לטלסקופ קרקעי בקוטר ארבעה מטרים. יכולת הכיוון המהירה שלו אפשרה לצוות מאובורן לצפות בשביט בתוך שבועות מהגילוי, הרבה לפני שנעשה חלש מדי או קרוב מדי לשמש כדי לחקור אותו מן החלל.
“כשאנחנו מזהים מים — או אפילו את האות העל־סגול החלש שלהם, OH — בשביט בין־כוכבי, אנחנו כמו קוראים הודעה ממערכת פלנטרית אחרת,” אמר דניס בודוויץ, פרופסור לפיזיקה באובורן. “זה אומר שחומרי הגלם של הכימיה של החיים אינם ייחודיים רק לנו.”
“כל שביט בין־כוכבי עד עכשיו היה הפתעה,” הוסיפה זקסי שינג, פוסט־דוקטורנטית והמחברת הראשית של המאמר. “‘אומואמואה היה יבש, בוריסוב היה עשיר בפחמן חד־חמצני, ועכשיו ATLAS משחרר מים במרחק שלא ציפינו לו. כל אחד מהם כותב מחדש את מה שחשבנו שאנחנו יודעים על היווצרות כוכבי לכת ושביטים סביב כוכבים.”
השביט הבין־כוכבי 3I/ATLAS דעך מאז מן העין, אך הוא צפוי להיות ניתן שוב לתצפית לאחר אמצע נובמבר, מה שייתן הזדמנות נוספת לעקוב אחרי שינויי הפעילות שלו ככל שיתקרב לשמש. גילוי ה־OH שדווח ב־The Astrophysical Journal Letters, מספק עדות ברורה ראשונה לכך שהשביט משחרר מים גם במרחקים גדולים מן השמש. הוא גם מדגים כיצד טלסקופ חלל קטן, החופשי מהפרעות האטמוספרה, יכול לחשוף אותות על־סגולים חלשים שמחברים את העצם הזה למשפחת השביטים הרחבה — ולמערכות הפלנטריות שממנה הם נולדים.
עוד בנושא באתר הידען:
