Вулканы могут извергаться не только на планетах: как 3I/ATLAS снова бросила вызов науке

Межзвёздная комета 3I/ATLAS удивила астрономов признаками активности, которые не вписываются в стандартные теории. Новое исследование, опубликованное на arXiv, указывает на возможный криовулканизм — извержения ледяных газов по всей поверхности. Если эта гипотеза подтвердится, наши представления о формировании комет придётся пересматривать.

Холодный путешественник из другой звезды

Учёные наблюдали за 3I/ATLAS с июля по ноябрь 2025 года, пока она приближалась к Солнцу. Это редкий случай, когда исследователи смогли увидеть объект, сформировавшийся у другой звезды. Его поверхность никогда не подвергалась нагреву, поэтому он сохранил первозданный состав — своего рода «капсула времени» из эпохи рождения планет.

Когда комета приблизилась на 2,5 астрономических единицы, её яркость резко возросла. Это был не краткий всплеск, а устойчивый рост светимости, что свидетельствует о непрерывном процессе активации льда.

«Мы наблюдали постоянную активность по всей поверхности — такого поведения раньше не фиксировалось», — отмечают авторы работы.

Этот эффект перекликается с данными о тектоническом режиме Земли и формировании обитаемости планет, где аналогичные химические взаимодействия сыграли ключевую роль в развитии атмосферы

Когда лёд ведёт себя как лава

Криовулканизм отличается от привычных вулканов: он использует холод, а не жар. Вместо лавы на поверхность выбрасываются струи замёрзших газов. В случае 3I/ATLAS активность вызвана не солнечным нагревом, а внутренними химическими реакциями.

Отсутствие пылевой мантии делает поверхность уязвимой: солнечное излучение проникает вглубь и активирует лёд по всему телу кометы. А когда учёные проанализировали отражённый свет, оказалось, что состав схож с углистыми хондритами — метеоритами, богатыми металлами.

«Металлические зерна могут вступать в реакцию с водой, выделяя энергию и создавая давление, которое подпитывает извержения», — поясняют исследователи.

Эти процессы отчасти напоминают наблюдения за структурами Млечного Пути и темной материи — там также прослеживаются скрытые связи между химическим составом и физической активностью объектов.

Новая физика комет

До сих пор считалось, что активность комет объясняется нагревом поверхностного льда Солнцем. Однако 3I/ATLAS демонстрирует иной механизм — внутренний, химически самоподдерживающийся процесс. Это открытие расширяет представления о том, как формируются кометы и малые тела в протопланетных системах.

«Межзвёздные гости вроде 3I/ATLAS показывают, насколько разнообразны пути эволюции планетных систем», — подытоживают авторы работы.

Сравнение криовулканов Солнечной системы

1. Энцелад (Сатурн) — гейзеры из-под ледяной поверхности.

2. Тритон (Нептун) — выбросы азота и метана.

3. Плутон — следы древнего криовулканизма.

4. 3I/ATLAS — первая межзвёздная комета с признаками ледяной активности.

Эти наблюдения показывают, что механизмы извержений могут быть универсальны для тел с ледяной поверхностью, независимо от их происхождения.

Плюсы и минусы гипотезы криовулканизма

• Преимущества:
  объясняет длительное свечение без солнечного нагрева;
  подтверждается спектральными наблюдениями;
  допускает химическое самоподдержание активности.
• Недостатки:
  требует дальнейших наблюдений в инфракрасном диапазоне;
  не исключает альтернативных причин, включая ударное воздействие.

Несмотря на ограничения, гипотеза криоизвержений выглядит наиболее правдоподобной и помогает объяснить необычную активность межзвёздных объектов.

Популярные вопросы о комете 3I/ATLAS

1. Почему комету считают межзвёздной?
Её траектория не связана с Солнцем — она прилетела из-за пределами Солнечной системы и вскоре покинет её навсегда.

2. Чем криовулкан отличается от обычного?
Он извергает лёд и газ вместо лавы.

3. Что делает открытие важным для науки?
Оно показывает, что химическое разнообразие тел во Вселенной гораздо выше, чем предполагалось, и может повлиять на теории происхождения планет.