11.08.2025, Ави Леб, avi-loeb.medium.com
Фундаментальная неопределенность в отношении нового межзвездного объекта 3I/ATLAS связана с его размером. С типичным альбедо 5% для астероида, его диаметр должен быть 20 километров, чтобы объяснить его яркость. Но, как утверждается в моей первой статье, запас каменистого материала в межзвездном пространстве может доставлять [в Солнечную систему] 20-километровый астероид только один раз в 10 000 лет, даже в том маловероятном случае, что весь этот межзвездный материал упакован в 20 километров породы.
Альтернативная интерпретация яркости 3I/ATLAS заключается в том, что большая часть отраженного солнечного света происходит от плотного облака пыли, которое вышло из гораздо меньшего ядра. Это связало бы наблюдаемое покраснение отраженного солнечного света (как сообщается здесь, здесь и здесь) с небольшими частицами пыли, имеющими размер в полмикрона (половина миллионной части метра), характерный для имеющего красный цвет солнечного света с такой длиной волны.
Но эта связь поднимает новую проблему. Для субмикронных частиц давление излучения Солнца сильнее гравитации, отталкивая их от Солнца к форме типичного кометного хвоста, который должен был следовать за 3I/ATLAS. Учитывая ускорение от давления солнечной радиации, субмикронные частицы пыли будут отставать от ядра на несколько угловых в течение одного дня. Полученный след пыли должен эффективно рассеивать солнечный свет, но он не наблюдается на изображении космического телескопа Хаббла, которое показывает только свечение перед 3I/ATLAS, но на нем нет яркого следа пыли позади него.
Credit: D. Jewitt et al. 2025
Если размер большинства частиц пыли превышает микрон, то они будут сталкиваться с меньшим воздействием радиационного давления из-за меньшего отношения их поверхности к массе. В этом случае покраснение 3I/ATLAS должно быть объяснено красной поверхностью 3I/ATLAS, что означает, что диаметр объекта составляет 20 километров и возвращает беспокойство о том, что он не может быть межзвездной породой из-за ограниченного запаса каменистого материала в межзвездном пространстве. Вместо этого 3I/ATLAS может быть технологическим объектом, нацеленным на внутреннюю Солнечную систему. Это согласуется с его ретроградной траекторией, выравненной с плоскостью эклиптики планет вокруг Солнца (вероятность 0,2%), и время его прибытия идеально соответствует близкому сближению с Марсом, Венерой и Юпитером (с вероятностью 0,0005%, как обсуждается здесь).
Количество пыли в шлейфе спереди 3I/ATLAS соответствует скорости потери массы до 60 килограммов в секунду, что в течение шести месяцев было бы эквивалентно размыванию слоя толщиной в миллиметр от 20-километрового объекта. Таким тонким слоем могла быть грязь, которая накапливалась на поверхности 3I/ATLAS в результате бомбардировки межзвездными частицами газа и пыли во время своего путешествия за последние 10 миллиардов лет. Действительно, спектроскопические измерения свечения вокруг 3I/ATLAS не показывают никаких доказательств молекулярного или атомарного газа, как ожидалось для кометы (см. отчеты здесь, здесь и здесь, а также обсуждение водяного льда здесь).
Может ли пылевой шлейф вокруг 3I/ATLAS быть просто результатом микроскопического дробления поверхности твердого объекта, который путешествовал в течение миллиардов лет через межзвездное пространство?
Воздействие межзвездных частиц пыли и частиц межзвездного газа может легко создать тонкий слой пыли на поверхности 3I/ATLAS без сопутствующего обледенения, если 3I/ATLAS не является кометой. Межзвездная скорость 3I/ATLAS составляет ~60 километров в секунду относительно местной межзвездной среды. Любое воздействующее вещество будет обеспечивать в десять раз больше энергии на протон, чем требуется для разрыва одной химической связи на поверхности твердого тела. Микроскопическое разрушение поверхности до супермикронных фрагментов межзвездными ударными элементами, такими как пыль, газ и частицы космических лучей, могло привести в течение миллиардов лет к образованию крупных частиц пыли, которые высвобождаются близко к Солнцу и объясняют свечение перед 3I/ATLAS на его изображении от Хаббла.
При такой интерпретации свечения спереди 3I/ATLAS, связанный шлейф пыли не делает его кометой. В отличие от межзвездной кометы 2I/Borisov, свечение вокруг 3I/ATLAS намного меньше по размеру и не показывает яркий хвост, хотя площадь поверхности 3I/ATLAS в несколько тысяч раз больше, чем у 2I/Borisov. Кроме того, 2I/Borisov показал четкие доказательства молекул H2O, CO, CN, C2 и C3 в кометном шлейфе (см. Таблицы 4 и 5 здесь) в отличие от 3I/ATLAS до сих пор. Это говорит о том, что 3I/ATLAS не является межзвездной кометой, подобной 2I/Борисову, поскольку на его поверхности отсутствуют обычные кометные льды.
3I/ATLAS достигнет перигелия 29 октября 2025 года. Это послужит лакмусовой бумажкой для определения его природы. Если это комета, она должна извергаться с усиленной дегазацией в результате более яркого освещения Солнцем. Это позволило бы нам без всяких разумных сомнений сообщить, что 3I/ATLAS является естественным по происхождению, доводя его ранг до «0» по «шкале Леба» (Loeb scale) для природы межзвездных объектов. С другой стороны, если 3I/ATLAS покажет не характерные признаки кометы, а только характеристики твердого пылевого объекта, а также выполнит неожиданный маневр вблизи точки своего максимального сближения с Солнцем — когда солнечная гравитация может усилить тягу его двигателя [маневр Оберта], то его ранг по шкале Леба поднимется до «10» — число, зарезервированное для явно технологических объектов.
Перевод: Александр Тарлаковский (блог tay-ceti)
Оригинал: The Release of Dust from the Surface of 3I/ATLAS Does Not Imply That it is a Comet
