3I/ATLAS – третий обнаруженный в Солнечной системе межзвездный объект. Его заметили в июле 2025 года. В отличие от обычных комет, обращающихся вокруг Солнца, он прибыл из другой звездной системы и летит по гиперболической траектории. Подойдя ближе к нашей звезде, объект начал активно выбрасывать газ и пыль, образовав кому – характерную кометную оболочку.
Особое внимание ученых привлек его химический состав. Ледяное ядро способно сохранять первозданное вещество и, следовательно, информацию об условиях в далекой планетной системе миллиарды лет назад.
Ранее астрономы нашли у этой межзвездной кометы аномально высокий уровень дейтерия в воде. Соотношение тяжелого и обычного водорода оказалось в десятки раз выше, чем в земных океанах. Это навело на вывод, что вода 3I/ATLAS формировалась в чрезвычайно холодной среде, где реакции легче накапливают дейтерий.
Теперь международная группа под руководством Натана Рота (Nathan X. Roth) из Центра космических полетов имени Годдарда NASA (США) проверила, насколько обогащен дейтерием другой компонент комы – метан. Для этого ученые проанализировали инфракрасные спектры 3I/ATLAS, полученные космической обсерваторией "Джеймс Уэбб" 22 и 23 декабря 2025 года. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
В газовой оболочке обнаружили не только обычный метан (CH4), но и его редкий изотопный вариант CH3D, где один атом водорода заменен дейтерием. Измерения показали, что отношение дейтерия к обычному водороду в метане достигает 3,18%. Это примерно в 14 раз выше, чем у кометы Чурюмова – Герасименко, изученной миссией "Розетта".
Более того, метан 3I/ATLAS оказался приблизительно втрое богаче дейтерием, чем вода. Такая разница намекает, что эти компоненты льда могли формироваться не одновременно.
Поясним: в крайне холодных газопылевых облаках температура способна падать примерно до минус 263°C. В таких условиях химические реакции активно обогащают молекулы дейтерием. Причем чем дольше вещество пребывает в этой зоне, тем большая доля местного водорода представлена тяжелым изотопом. Отсюда следует, что вода могла появиться раньше, а метан – позже, когда включение дейтерия в молекулы стало более вероятным.
Скоплению дейтерия также могли способствовать низкое содержание тяжелых элементов и интенсивное облучение космическими лучами. Подобные условия вполне могли существовать еще до рождения звезды, вокруг которой затем возникла комета.
При этом существующие химические модели пока не в состоянии уверенно объяснить столь высокое обогащение метана дейтерием. Вероятно, метан и другие замерзшие компоненты 3I/ATLAS могли сформироваться еще до появления родительской звездной системы и уцелели как отпечаток тех условий.
Итоги исследования подкрепляют сценарий холодного прошлого межзвездного гостя и помогают восстановить возможную последовательность формирования его ледяных компонентов. Впрочем, точное место и обстоятельства рождения 3I/ATLAS ученым еще предстоит установить.
