Een komeet uit een ander sterrenstelsel heeft astronomen verrast met verborgen methaan en exotische chemie die bijna nergens anders in ons zonnestelsel wordt gezien.
NASA's James Webb Space Telescope heeft de eerste mid-infrarood chemische vingerafdruk van een interstellair object vastgelegd, waaruit blijkt dat komeet 3I/ATLAS methaangas en uitzonderlijk hoge niveaus van koolstofdioxide bevat. De bevindingen zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters.
Methaan verscheen pas nadat de komeet langs de zon was gekomen
Voor het eerst hebben wetenschappers direct methaangas geïdentificeerd op een bezoeker uit een ander sterrenstelsel. Methaan is extreem vluchtig, wat betekent dat het snel van vast ijs in gas kan veranderen. Het feit dat het pas verscheen nadat de komeet al dicht langs de zon was gekomen, suggereert dat het methaan onder het oppervlak begraven lag.
De bovenste lagen van de komeet beschermden waarschijnlijk het methaanijs totdat zonnewarmte dieper in het ijzige binnenste doordrong. De verhouding tussen methaan en water verraste onderzoekers ook. Die is veel hoger dan wat normaal wordt gezien bij kometen uit ons eigen zonnestelsel, met slechts een handvol bekende voorbeelden die vergelijkbare kenmerken vertonen.
Koolstofdioxideniveaus overschrijden die van kometen in het zonnestelsel ruimschoots
De waarnemingen bevestigden ook een ander ongewoon kenmerk van 3I/ATLAS. De komeet stoot uitzonderlijk grote hoeveelheden koolstofdioxide uit in verhouding tot water, wat de niveaus die gewoonlijk bij kometen in het zonnestelsel worden gemeten ver overtreft.
Samen wijzen de metingen van methaan en koolstofdioxide op een vormingsgeschiedenis die aanzienlijk verschilt van die van de meeste kometen die rond onze zon zijn ontstaan. De resultaten suggereren dat 3I/ATLAS in een heel andere chemische omgeving is gevormd voordat het aan zijn reis door de interstellaire ruimte begon.
Onderzoekers gebruikten Webb's MIRI-instrument tijdens twee observatiesessies nadat de komeet zijn dichtste punt bij de zon was gepasseerd. De eerste reeks waarnemingen vond plaats op 15 en 16 december, toen 3I/ATLAS ongeveer 205 miljoen mijl van de zon verwijderd was. Een tweede ronde volgde op 27 december, met de komeet op ongeveer 236 miljoen mijl afstand.
Webb volgde ook hoe de activiteit van de komeet veranderde naarmate hij verder van de zon kwam. Wetenschappers zagen een scherpe daling in de productie van gassen, waarbij water de grootste afname liet zien. Dit gedrag wordt verwacht naarmate de komeet minder zonne-energie ontvangt. Naarmate de temperaturen dalen, verdampt er minder ijs van het oppervlak en de nabije oppervlaktelagen. Water is minder vluchtig dan methaan of koolstofdioxide, wat betekent dat de gasproductie sneller stopt naarmate de komeet afkoelt.
De chemische vingerafdruk van 3I/ATLAS is nu de meest gedetailleerde die ooit voor een interstellair object is verkregen en biedt een zeldzame directe blik op materiaal dat in een ander planetenstelsel is gevormd.
