8カ月にわたる観測
恒星間彗星3I/ATLASは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のNIRSpec装置で2025年8月6日、2025年12月22日、2026年4月1日の3回観測された。3点は、2025年10月29日の太陽への最接近を挟む約8カ月に及ぶ。
3つのスペクトルはいずれも強い水氷の吸収特性を示し、彗星が温まって物質を放出するにつれて水、二酸化炭素、一酸化炭素から放出されるガスも示した。より重要なのは欠けているものだ。太陽系の彗星に通常見られる弱い氷の特徴は、かすかか、あるいは見られなかった。
微小な粒子、重い塵
サウスウェスト研究所のシルビア・プロトパパ氏らはデータをモデル化した。最良の説明は、数マイクロメートル未満の粒子で、それぞれが水氷と難溶性の岩石質物質の混合物だという。論文はアストロフィジカル・ジャーナル・レターズに掲載された。
粒子の大きさは太陽系の彗星のものとほぼ同じだ。異なるのは、氷にどれだけ塵が混ざっているかだ。2026年4月のスペクトルはまた、氷をより多く含むマイクロメートル規模の大きな粒子の第二の集団を示唆している。
メリーランド大学のマイケル・ケリー氏は、時間の経過に伴う変化が、観測ごとに太陽が粒子を異なる形で加熱したことによるものか、彗星の表面が太陽付近で浸食されて新たな物質が露出したことによるものか、まだ判断できないと述べた。
氷の共通レシピ
研究者らは3I/ATLASを彗星や海王星以遠のいくつかの氷天体の分類と比較した。そのスペクトルは、二酸化炭素の氷や有機物も示す遠方の氷天体群のスペクトルに近い。
示唆されるのは、異なる恒星の周りで形成される氷の微惑星が、ほぼ純粋な氷から塵が多く混ざった氷まで、連続的な粒子特性を共有している可能性があるということだ。この訪問者は塵の多い端に位置する。これが正しければ、水氷の物理的形態は惑星形成円盤の初期に決まり、そこで成長する天体に部分的に保存されるのかもしれない。研究チームは、惑星の原材料が太陽系の彗星が示すよりも普遍的なものである証拠だとしている。