Год назад полинтернета искало внутри 3I/ATLAS инопланетный корабль.
Учёные поступили менее романтично: семь часов слушали ледышку радиотелескопами — вдруг хотя бы поздоровается.
Комета действительно вышла на связь. Но вместо «привет из далекой галактики» сообщила: «у меня испаряется вода».
Многие приняли комету за внеземной корабль, который летит к нам на переговоры
Теперь 3I/ATLAS навсегда покидает Солнечную систему, а её «двигатель», никелевый корпус и ещё двадцать аномалий получили вполне земные объяснения.
Зато настоящая сенсация обнаружилась там, где её почти никто не искал: внутри кометы сохранилась вода из невероятно древнего и холодного мира.
Прям так и хочется сказать, что про эту комету не писал только ленивый. Но я тоже не писал. Пока это была волна хайпа - ничего содержательно сказать про нее было нельзя.
Пока СМИ и блогеры зарабатывали миллионы просмотров на дешевом информповоде, ученые, действительно, пытались разобраться со странностями этой кометы.
Популярные иллюстрации в интернете представляли комету именно так
Очевидно же было, что никаких пришельцев там нет. А некоторое количество неожиданностей в ее поведении вполне объяснимы.
И вот сейчас мне правда интересно это разобрать.
Давайте разбираться: куда исчезла 3I/ATLAS, откуда взялись её «22 аномалии» и почему настоящая сенсация обнаружилась совсем не там, где её искали.
Куда ушла комета
К Земле она приблизилась 19 декабря, и то на 270 миллионов километров. Опасности не представляла ни секунды.
Её орбита гиперболическая, с эксцентриситетом 6,14 — самая «незамкнутая» из трёх известных межзвёздных объектов. Солнце такую траекторию не удержит, поэтому вернётся ли 3I/ATLAS — вопрос закрытый.
Не вернётся никогда.
Физическую границу Солнечной системы комета ещё не пересекла, но область планет покидает необратимо и тускнеет с каждой неделей. Главное окно наблюдений закрылось. Открытия теперь появляются не из телескопа, а из обработки уже собранного архива — и приходят до сих пор.
А теперь к главному вопросу: почему в обычной с виду ледышке вообще стали искать инопланетян.
Почему возникла версия корабля
Версия космического корабля появилась не на пустом месте.
3I/ATLAS и правда вела себя необычно: в её газе нашли непривычно много углекислого газа по сравнению с водой, пыль странно отражала свет, а никеля сначала оказалось гораздо больше, чем железа.
У кометы также заметили слабое ускорение, которое нельзя объяснить одной гравитацией, и пылевой шлейф, направленный в сторону Солнца. Всё это требовало объяснения — но само по себе не говорило о технике.
Ранняя спектроскопия показала экстремально много атомарного никеля относительно железа. Тут-то и родился сюжет про «инопланетный завод по переработке никеля»: на Земле летучее соединение никеля знают по промышленной очистке металла.
Американский астроном Ави Лёб сильно прославился на этой истории - его страшилки цитировал весь мир
Гарвардский астроном Ави Лёб собрал такие особенности в список «22 аномалий 3I/ATLAS». Туда попали не только реальные измерения, но и красивые совпадения.
Например, комета прилетела с направления, расположенного всего в девяти градусах от места, откуда в 1977 году пришёл знаменитый радиосигнал Wow!
Сигнал Wow! интересен тем, что он был очень мощным, узкополосным и пришёл на частоте, близкой к линии водорода, из-за чего многие сочли его одним из самых серьёзных кандидатов на возможный техносигнал от внеземного разума.
Звучит подозрительно.
Плюс история про возможный "двигатель" на этой комете (его я разберу в одной из следующих глав).
Шум возник из-за одного лишнего шага: «эта комета не похожа на знакомые нам» превратилось в «значит, её кто-то построил». Человек любит находить узоры даже там, где есть лишь случайное совпадение: лица мерещатся и в облаках, и на картах звёздного неба. Проверить версию корабля можно было довольно просто — послушать, не передаёт ли объект искусственные радиосигналы.
Семьдесят четыре миллиона сигналов и ноль
Версию искусственного объекта решил проверить Институт SETI. Комету 3I/ATLAS слушали радиотелескопами Allen Telescope Array пять раз, в сумме 7 часов 15 минут. За это время аппаратура собрала 22 терабайта данных.
До ручной проверки дошёл всего 211 сигнал от кометы. Искусственных среди них не оказалось. Другие наблюдения дали тот же результат: аппаратура Breakthrough Listen и телескоп Грин-Бэнк не нашли рядом с кометой ни одного подходящего сигнала даже очень малой мощности.
Радиоизлучение от самой кометы всё же поймали, но оно оказалось обычным для комет. Телескоп MeerKAT обнаружил следы гидроксила OH — вещества, которое возникает, когда солнечный свет разрушает молекулы воды.
3I/ATLAS словно вышла на связь, но сообщила не «мы пришли с миром», а гораздо менее эффектное: «у меня испаряется лёд».
Версия передатчика не подтвердилась — оставалось объяснить странное движение кометы.
Двигатель, которого не было
У 3I/ATLAS обнаружили небольшое негравитационное ускорение — добавку к движению, которую одна гравитация не объясняет. Формулировка звучит зловеще, особенно если читать её ночью.
Ави Лёб предположил, что необычное ускорение кометы мог создать внутренний двигатель. Направленные струи он сравнивал с работой сопел, а резкое посинение возле Солнца — с жаром двигателя или искусственным светом. СМИ быстро превратили осторожное «могло быть» в громкое «у межзвёздного корабля включился двигатель».
Но самого двигателя никто не видел. Не нашли ни деталей конструкции, ни лишнего тепла, ни управляемых манёвров. Небольшое ускорение хорошо объясняется обычной кометной физикой: нагретый лёд превращается в газ, газ вырывается наружу и слегка толкает ядро в обратную сторону — почти как слабый природный реактивный двигатель.
Для активного ядра это ожидаемо. Газ уходит несимметрично и даёт слабую отдачу. Так ведёт себя и комета Галлея, и половина каталога.
Негравитационное не значит противоестественное. Это движение, в котором одной гравитации не хватает для того, чтобы посчитать траекторию.
Часть странностей при этом никуда не делась. Просто перестала быть подозрительной.
Вода из чужого холода
«Джеймс Уэбб» ради межзвёздной кометы прервал плановое расписание наблюдений. Именно «Уэбб» измерил в воде 3I/ATLAS аномальную долю тяжёлого водорода.
В воде 3I/ATLAS нашли необычно много дейтерия — тяжёлой разновидности водорода. У обычного водорода в ядре один протон, у дейтерия к нему добавляется нейтрон. Чем холоднее было место, где образовывался лёд, тем больше дейтерия обычно попадает в воду. Поэтому его доля работает как древний термометр.
Сначала радиотелескоп ALMA показал, что полутяжёлой воды в комете как минимум в 30 раз больше, чем у комет Солнечной системы. Затем телескоп «Джеймс Уэбб» уточнил результат: дейтерия в воде 3I/ATLAS оказалось примерно в 30 с лишним раз больше среднего кометного значения. Это не значит, что треть кометы состоит из тяжёлой воды. Речь идёт лишь о необычно высокой доле дейтерия среди атомов водорода.
Такой состав указывает, что лёд возник при температуре не выше примерно 30 кельвинов, то есть около минус 243 градусов. Позже он, похоже, не переживал сильного нагрева, который мог бы стереть эту химическую запись. Мы не знаем, где именно летала комета миллиарды лет, но её вода сохранила температуру места, где она родилась.
Вещество кометы сформировалось на холодной окраине системы старой звезды и может быть старше Солнца в два раза. Точный возраст и родную звезду учёные назвать не могут, но химия описала условия её рождения: там было очень холодно и происходило это невероятно давно.
Мы ждали от 3I/ATLAS радиосигнала, двигателя или хотя бы намёка на чужой разум. А она принесла не послание, а кусок льда, который помнит холод задолго до рождения Солнца.