Den interstellare kometen 3I/ATLAS har is som ligner verdenene bak Neptun

Isen som strømmer av interstellarkometen 3I/ATLAS, ligner ikke isen i kometene vi kjenner. Spektra fra James Webb Space Telescope viser et sterkt signal fra vannis, mens to av de vanlige ledsagersignalene nesten er borte, og dette mønsteret samsvarer med noen av isverdenene som kretser langt bortenfor Neptun.

Samsvaret er viktig fordi 3I/ATLAS ble dannet rundt en annen stjerne. Dersom iskornene har samme form som materiale bevart i utkanten av vårt eget solsystem, kan råstoffet til planeter komme ut av planetdannende skiver i en lignende tilstand over hele galaksen. Forskerne legger dette fram som en mulighet som må testes, ikke som et endelig resultat.

Teamet, ledet av Silvia Protopapa ved Southwest Research Institute i Texas, fant at kometens koma, skyen av gass og støv rundt kjernen, best forklares av ørsmå korn av vannis blandet med støv. Hvert korn er rundt én mikrometer på tvers eller mindre, under en femtiendedel av bredden på et menneskehår.

«Interstellare kometer er små islegemer som ble dannet i skivene av gass og støv rundt andre stjerner, og som nå passerer gjennom vårt solsystem», sa Protopapa. Bare to slike objekter var kjent før dette: ‘Oumuamua, som ikke viste noen synlig koma, og kometen 2I/Borisov.

To issignaler som forsvant

Vannis etterlater fingeravtrykk i infrarødt lys. Det dypeste er et absorpsjonsbånd nær 3 mikrometer. To svakere bånd ligger nær 1,5 og 2,0 mikrometer, og de fleste iskometer viser alle tre. I 3I/ATLAS er 3-mikrometerbåndet sterkt og reduserte det reflekterte lyset med 77 % på sitt dypeste punkt under Webbs første besøk og med 94 % under det siste. De to kortere båndene er svært svake eller mangler.

«Den kombinasjonen var et puslespill», sa Protopapa. «Det sterke 3-mikrometerbåndet peker mot vannis i komaen. Men de svake eller fraværende båndene ved kortere bølgelengder tyder på at isen ikke har den formen vi vanligvis ser i kometer i solsystemet.»

Forklaringen er lysveien. De svake båndene dukker bare opp når lyset beveger seg langt gjennom is, på samme måte som en tynn flik av farget glass ser nesten klar ut, mens en tykk blokk viser fargen sin. I korn som er så små og så støvete, passerer lyset gjennom svært lite is før det spres tilbake ut. De svake båndene blekner, mens det sterke overlever.

Hvordan Webb leste kometen tre ganger

«Vi utformet dette programmet for å være klare i det øyeblikket en aktiv interstellarkomet ble funnet, og for å følge den over tid», sa Martin Cordiner ved NASAs Goddard Space Flight Center og Catholic University of America, programmets hovedforsker.

Webb rettet sitt Near-Infrared Spectrograph mot kometen tre ganger i løpet av åtte måneder, før og etter dens nærmeste passering av Solen. I prismemodus registrerer instrumentet 0,6 til 5,3 mikrometer samtidig, slik at støv, is og gass som slipper ut, havner i ett og samme spektrum.

Kun det første og tredje besøket ble modellert. Det midterste, som ble gjort nærmest Solen, var forurenset av glødende vanndamp, organiske molekyler, nikkelatomer og varmt støv.

Teamet sammenlignet spektrene med modeller av lys som spres fra korn av ulike størrelser og sammensetninger. Korn av ren is, og is blandet med karbon eller olivin, overvurderte enten de svake båndene eller klarte ikke å gjenskape det sterke. Den beste tilpasningen var is blandet med pyroksen, et silikatmineral som er vanlig i bergarter og meteoritter. Ved det siste besøket, da kometen beveget seg bort fra Solen, krevde dataene også en annen populasjon av større, isrike korn som fortsatt var omtrent én mikrometer store, i tillegg til et svakt trekk nær 3,1 mikrometer som er forenlig med krystallinsk is.

Ulik våre kometer, lik verdenene forbi Neptun

Kornstørrelsen er ikke det som skiller 3I/ATLAS ut. Kometen Hartley 2 slipper ut korn av nesten ren is i tilsvarende størrelse, og de iskalde kornene i kometen Catalina ble modellert med høyst 1 % støv. Den interstellare kometen befinner seg i den støvete enden av denne skalaen.

«Kornene i 3I/ATLAS har omtrent samme størrelse som dem i våre egne kometer», sa Protopapa. «Det som ser ut til å skille dem, er hvor mye støv som er blandet inn i isen.»

Overraskelsen kom fra de transneptunske objektene, islegemer som kretser utenfor Neptun og antas å bevare materiale fra solsystemets fødsel. Av spektralklassene som er definert gjennom Webbs DiSCo-undersøkelse av mellomstore objekter, ligner 3-mikrometerbåndet i 3I/ATLAS mest på klassen som er rik på karbondioksidis, og disse objektene mangler også sterke bånd ved 1,5 og 2,0 mikrometer. Likheten gjelder vannisbåndet, ikke karbondioksidet.

«Ved første øyekast ser 3I/ATLAS annerledes ut enn iskometene vi kjenner», sa Protopapa. «Men da vi plasserte den ved siden av fjerne isverdener i vårt eget solsystem, virket den ikke lenger malplassert.»

Sammenligningen går også den andre veien. For disse klassene av fjerne objekter hadde fallet ved 3 mikrometer for det meste blitt tilskrevet organiske forbindelser og metanol, fordi de svakere vannbåndene manglet. Kometen viser at støvete korn av vannis kan gi den samme formen alene, så noe av dette signalet kan likevel være vannis.

Hva én komet ikke kan avgjøre

Resultatet bygger på laboratoriedata. Modellen trenger målte optiske egenskaper for vannis, og to standarddatasett gir merkbart ulike båndformer. Forskerne kan ikke si om isen var krystallinsk ved begge besøkene, eller om den gikk fra en uordnet, amorf form til krystaller, og de etterlyser nye laboratoriemålinger av is ved ulike temperaturer og i ulike faser.

Endringen mellom besøkene har også to forklaringer. «Vi kan ennå ikke avgjøre om endringene over tid skyldes at Solen varmer opp kornene ulikt ved hver observasjon, eller nytt materiale som ble eksponert da kometens overflate eroderte nær Solen», sa Michael Kelley ved University of Maryland, artikkelens andreforfatter.

Korn i en koma er heller ikke en direkte prøve av kjernen, og kan være fragmenter av større klumper. Overflatene på transneptunske objekter har blitt omformet i milliarder av år av stråling og nedslag, og forskerne advarer derfor mot å lese samsvaret som et bevis på identiske opphavssteder. Andre forskjeller i kjemien tyder på at skiven som dannet 3I/ATLAS, ikke var en kopi av vår egen. En tidligere analyse sammenlignet i stedet kometen med en rødlig, organisk-rik klasse av fjerne objekter, så fagfeltet har ikke nådd enighet.

Så er det utvalgsstørrelsen. Dette er én interstellarkomet, observert tre ganger.

Vanlige spørsmål om 3I/ATLAS og isen dens

Hva er 3I/ATLAS?

Det er det tredje bekreftede objektet som har kommet inn i solsystemet vårt fra det interstellare rommet, og en ekte komet med koma og haler. Den åpne, hyperbolske banen betyr at den aldri kommer tilbake. Den passerte mellom banene til Jorden og Mars på sitt nærmeste punkt til Solen og kom aldri nær Jorden.

Inneholder 3I/ATLAS vann?

Ja. Webb har påvist vanndamp og vannis i komaen. Den er også uvanlig rik på karbondioksid: I Webbs første observasjon inneholdt komaen rundt åtte ganger mer karbondioksid enn vann, ett av de høyeste forholdstallene som er målt i en komet.

Hva er transneptunske objekter?

De er islegemer som kretser rundt Solen utenfor Neptun, mer enn omtrent 30 ganger avstanden mellom Jorden og Solen, en populasjon som inkluderer Pluto. De har holdt seg kalde i milliarder av år og bevarer spor av hvordan planetene ble dannet.

Hvor gammel er 3I/ATLAS?

Ingen vet. Ut fra hastigheten og retningen anslo én studie at den er mellom 7,6 og 14 milliarder år gammel dersom den kom fra Melkeveiens tykke skive av gamle stjerner, noe som ville gjort den eldre enn det 4,6 milliarder år gamle solsystemet. Det anslaget er statistisk, ikke en måling.

Hva skjer videre

Kometen ble oppdaget 1. juli 2025 av ATLAS-kartleggingsteleskopet ved Río Hurtado i Chile. Webb observerte den 6. august 2025, 22. desember 2025 og 1. april 2026, ved henholdsvis 3,3, 2,4 og 5,7 ganger avstanden mellom Jorden og Solen fra Solen. Dens nærmeste passering av Solen fant sted 29. oktober 2025, ved 1,36 ganger denne avstanden. Artikkelen ble publisert i The Astrophysical Journal Letters 26. oktober 2026, signert av 15 forskere fra USA og Europa.

Flere Webb-observasjoner av kometer i solsystemet og nye interstellare besøkende vil teste om 3I/ATLAS er typisk. Vera C. Rubin Observatory, hvis tiårige himmelundersøkelse begynte i juni 2026, ventes å finne flere av dem. I morgen er det ett år siden 3I/ATLAS rundet Solen, og den er allerede på vei ut av solsystemet igjen. Isen den bærer på, virker mindre fremmed enn den først gjorde.

Referanse: Protopapa et al., «JWST Reveals Refractory-rich Water Ice in Interstellar Comet 3I/ATLAS: Evidence for a Continuum of Grain Properties across Protoplanetary Disks,» The Astrophysical Journal Letters, 2026. DOI: 10.3847/2041-8213/aea60d

Tagger: astronomi, James Webb Space Telescope, 3I/ATLAS, transneptunske objekter, interstellare objekter, kometer