ويب يرصد الميثان وكيمياء غير معتادة على المذنب بين النجمي 3I/ATLAS

زائر بين نجمي يحمل بصمة كيميائية نادرة

قدّم تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا أول بصمة كيميائية في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة لجسم بين نجمي، كاشفاً أن المذنب 3I/ATLAS يحمل ميثاناً ومستويات استثنائية الارتفاع من ثاني أكسيد الكربون. وتوفر هذه الملاحظات واحدة من أوضح النظرات حتى الآن إلى تركيب المادة المتشكلة حول نجم آخر، وتشير إلى أن هذا الجسم اتبع مساراً مختلفاً جداً عن معظم المذنبات في نظامنا الشمسي.

وتكتسب نتيجة الميثان أهمية خاصة. ووفقاً لناسا، فهي أول رصد مباشر لغاز الميثان على زائر بين نجمي. وهذا مهم لأن الميثان شديد التطاير، ما يعني أنه يمكن أن ينتقل سريعاً من الجليد إلى الغاز. وظهوره فقط بعد أن مر المذنب قريباً من الشمس يشير إلى أن الميثان كان مدفوناً تحت السطح ولم يتحرر إلا عندما وصل التسخين الشمسي إلى طبقات أعمق.

ويمنح هذا التفسير، القائم على وجود خزان مدفون، العلماء صورة أكثر تفصيلاً لبنية المذنب. فبدلاً من أن يعرض جميع مواده المتطايرة بالتساوي دفعة واحدة، يبدو أن 3I/ATLAS قد احتفظ بالميثان تحت طبقة خارجية حمتْه في البداية من التسخين الشمسي.

لماذا يتميز 3I/ATLAS

أكدت ملاحظات ويب أيضاً أن المذنب يطلق كميات كبيرة بشكل غير معتاد من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالماء. وتقول ناسا إن هذه المستويات أعلى بكثير مما يُقاس عادة في مذنبات النظام الشمسي. ومع قراءة الميثان، تشير النتيجة إلى بيئة تشكل مختلفة عن تلك التي صاغت معظم الأجسام الجليدية التي تدور حول شمسنا.

كما فاجأت نسبة الميثان إلى الماء فريق البحث. وتشير ناسا إلى أن عدداً قليلاً فقط من مذنبات النظام الشمسي المعروفة يُظهر خصائص مشابهة. وهذا لا يجعل 3I/ATLAS غريباً تماماً من كل النواحي، لكنه يضعه بعيداً جداً عن النطاق التركيبي المعتاد الذي اعتاد الفلكيون رؤيته في مجموعات المذنبات المحلية.

وهذه الاختلافات هي بالضبط السبب الذي يجعل الأجسام بين النجمية ذات قيمة علمية كبيرة. فهي ليست مجرد عابرات تمر من هنا، بل عينات من أنظمة كوكبية أخرى، وتوفر فرصاً قصيرة لكنها مهمة لمقارنة مدى شيوع أو ندرة كيمياء نظامنا الشمسي.

كيف التقط ويب البيانات

جاءت القياسات من جولتي رصد باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة MIRI التابعة لويب، بعد أن تجاوز المذنب أقرب نقطة له من الشمس. أُجريت الملاحظات الأولى في 15 و16 ديسمبر، عندما كان 3I/ATLAS على بعد نحو 205 ملايين ميل، أو 329 مليون كيلومتر، من الشمس. وتلتها مجموعة ثانية في 27 ديسمبر، عندما كان المذنب على بعد نحو 236 مليون ميل، أو 379 مليون كيلومتر.

وتُعد هذه الملاحظات في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة حاسمة لأنها تتيح للعلماء تحديد السمات الجزيئية المحددة بدلاً من الاعتماد فقط على السطوع أو البنية المرئية. وفي هذه الحالة، تمكن ويب من تجاوز تصوير المذنب إلى توصيف مباشر للغازات التي كان يطلقها.

وهذا المستوى من الدقة الكيميائية هو ما يحول رؤية نادرة إلى نقطة بيانات ذات معنى. فالأجسام بين النجمية صعبة الدراسة لأنها تتحرك بسرعة عبر النظام الشمسي الداخلي ولا تمنح سوى نافذة رصد قصيرة. ولذلك، فإن الأدوات القادرة على استخراج تركيب تفصيلي خلال تلك النافذة ذات أهمية استثنائية.

رؤية أوسع لتشكل الكواكب

تضيف هذه النتائج، المنشورة في The Astrophysical Journal Letters، إلى سجل صغير لكنه آخذ في النمو من الأجسام بين النجمية التي رُصدت بتفاصيل دقيقة. ويساعد كل مثال جديد الفلكيين على اختبار مدى تنوع الأنظمة الكوكبية، خاصة في المناطق الخارجية الباردة حيث تتشكل المذنبات وتحافظ على الكيمياء القديمة.

وفي حالة 3I/ATLAS، توحي مجموعة الميثان المخفي وغنى ثاني أكسيد الكربون بتاريخ تشكل يختلف بوضوح عن الوصفة المذنبية المعتادة في جوارنا الشمسي. وهذا لا يعني أن العلماء قادرون بعد على إعادة بناء الظروف الدقيقة لنظامه الأم، لكنه يعزز فكرة أن المذنبات بين النجمية يمكن أن تحفظ كيمياء نادرة هنا.

أما الأهمية الأوسع فهي أن ويب لا يكتفي برصد زائرين غريبين، بل بدأ يقرأ تاريخهم الكيميائي. وفي حالة 3I/ATLAS، يشمل هذا التاريخ خزانات متطايرة، وتوازناً غير معتاد للكربون، وتذكيراً بأن مكونات تشكل المذنبات في أماكن أخرى من المجرة قد لا تبدو شبيهة كثيراً بما نعرفه قريباً منا.

هذه المقالة مبنية على تقرير من Science Daily. اقرأ المقال الأصلي.