Рекордное содержание дейтерия в межзвездной комете 3I/ATLAS указало на необычное происхождение

Комета 3I/ATLAS — третий подтвержденный межзвездный объект и второй, проявивший кометную активность, доступную для химического анализа. Ранее ученые уже заметили, что пропорции углекислого газа и метанола в ней сильно отличаются от привычных. Теперь же, с помощью радиотелескопа ALMA, астрономы предприняли попытку изучить главный компонент кометного льда — воду.

Как удалось измерить «тяжелую» воду

Задача оказалась непростой: обычную воду (H₂O) зарегистрировать напрямую не удалось. Однако исследователи зафиксировали следы полутяжелой воды HDO, где один атом водорода замещен дейтерием. На основе этих данных они вычислили нижнюю границу отношения D/H. Результат оказался беспрецедентным: как минимум в 30–40 раз выше земного и в 20–30 раз выше, чем у комет Солнечной системы.

Чтобы получить надежную оценку, авторы построили сложную компьютерную модель поведения газов в атмосфере кометы, учитывая также данные о метаноле и отсутствие уверенного сигнала от обычной воды. Косвенные ограничения позволили определить, сколько воды может присутствовать, и вывести нижнюю границу изотопного соотношения.

Что означает аномальный изотопный состав

Столь высокое содержание дейтерия указывает на то, что вода в родительской системе кометы формировалась в значительно более холодных условиях, чем в Солнечной системе. Один из сценариев предполагает, что 3I/ATLAS возникла в холодном и спокойном регионе звездообразования. Альтернативное объяснение: изначально вода могла быть обычной, но эволюция протопланетного диска пошла иначе — без интенсивного нагрева и перемешивания, которые в Солнечной системе «стерли» первичный химический сигнал. Таким образом, комета сохранила древний состав.

Открытие ставит под вопрос универсальность химии воды в планетных системах. Если выводы верны, условия для формирования потенциально обитаемых миров могут быть гораздо разнообразнее, чем считалось ранее.