الغبار الزجاجي لمذنّب بين نجمي

الأجرام البين نجمية أجسام صغيرة وُلدت في أنظمة كوكبية أخرى، في ظروف كيميائية وفيزيائية مختلفة. وحين يعبر أحدها النظام الشمسي، يحمل مادةً من مكان آخر إلى مسافة قريبة بما يكفي لدراستها بالتفصيل. و3I/ATLAS هو ثالث جرم من هذا النوع يُوثَّق، بعد 1I/’Oumuamua في 2017 و2I/Borisov في 2019.

كانت دراسات عدة قد وجدت أن 3I/ATLAS لا يشبه مذنباتنا: نسب غير معتادة من النظائر، أي النسخ الأثقل والأخف من الذرة نفسها، للهيدروجين والكربون والنيتروجين في غازه، ووفرة في ثاني أكسيد الكربون. وتشير هذه المعطيات مجتمعةً إلى ولادة عند 30 كلفن أو أبرد، في بيئة فقيرة نسبيًا بالعناصر الثقيلة. تلك كانت أدلة من غازه. أما كريستينا توماس (Cristina Thomas)، من جامعة شمال أريزونا، وزملاؤها من ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وعدة جامعات، فقد نظروا في ما يتكوّن منه في حالته الصلبة: غباره.

طيف عسير

في 16 ديسمبر 2025، بعد أقرب اقتراب له من الشمس، كان المذنب على بعد 2.21 ضعف المسافة بين الأرض والشمس من الشمس. وسجّل تلسكوب جيمس ويب الفضائي ضوءه بين 5 و14 ميكرومترًا (أجزاء من ألف من المليمتر) بأداته العاملة في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، MIRI، لمدة نحو سبع دقائق ونصف.

لم يكن المذنب نقطة ولا بقعة واسعة: بل نواة ملفوفة في سحابة غبار ضبابية. وقد خلّفت المعالجة المعتادة للأجرام الممتدة نمطًا مسنّنًا كأسنان المنشار بين 10 و12 ميكرومترًا، حيث تقع الإشارة الأساسية تمامًا. فأعاد الفريق بناء الطيف على أنه مصدر نقطي، مع تصحيح لتوهج الغبار المحيط.

نتوء أملس

حين تدفئه الشمس، إلى نحو 198 كلفن هنا، يتوهج الغبار بالأشعة تحت الحمراء. وتضيف السيليكات، وهي المعادن التي تتكوّن منها معظم الصخور، نتوءًا قرب 10 ميكرومترات ناتجًا عن اهتزاز الروابط بين السيليكون والأكسجين. ويكشف شكله أيّ المعادن موجودة.

في 3I/ATLAS يكون النتوء عريضًا وأملس. أما في مذنبات النظام الشمسي فيبقى مرتفعًا إلى مسافة أبعد. وفي بعضها، مثل 17P/Holmes، يحمل قممًا عند 9.95 و11.15 ميكرومترًا: وهي بصمات بلورات الأوليفين الغني بالمغنيسيوم.

نطاق السيليكات عند 10 ميكرومترات في 3I/ATLAS (الأزرق الفاتح) مقارنةً بمذنبات النظام الشمسي: ينخفض نطاق 3I مبكرًا وبسلاسة. — الشكل 2، Thomas وآخرون (2026)، arXiv:2610.37540.

عدّ بلورات غير موجودة

نمذج الفريق الغبار على أنه خليط من ثلاثة مكوّنات: كربون لابلّوري ونوعان من السيليكات اللابلّورية، نوع الأوليفين ونوع البيروكسين. و«لابلّوري» تعني غير منتظم على المستوى الذري، كالزجاج، بدلًا من أن يكون مرصوفًا بانتظام كالبلّورة.

ثم أُضيفت البلورات شيئًا فشيئًا، إلى أن ساءت المطابقة بوضوح. ولا تحتوي أفضل مطابقة في كل مرة على أي بلورات إطلاقًا. والحد الأعلى هو 5.3% من انبعاث السيليكات؛ ويضعه فريق آخر، باستخدام نمط مختلف لتلسكوب ويب، عند 3.1% من الكتلة.

وتفضّل المطابقة أيضًا البيروكسين بنسبة نحو 180 إلى 1 على الأوليفين — وإن كان فريق ويب الآخر، بنموذجه الخاص للغبار، يجد حبيبات من نوع الأوليفين في معظمها — في حبيبات متراصّة أصغر من ميكرومتر. وتتوافق قمة ثانية قرب 6.83 ميكرومترات مع مادة عضوية غنية بالروابط بين الكربون والهيدروجين، أو مع معادن الكربونات؛ ولا تستطيع هذه البيانات أن تحسم أيّهما.

مهد بارد هادئ

تدلّ السيليكات البلورية في المذنبات على غبار سُخّن بشدة في وقت ما. وغيابها يعني أن غبار 3I/ATLAS لم يتعرض إلا لقدر ضئيل جدًا من الحرارة، بما يتسق مع غازه. ووفقًا للمؤلفين، تكوّن على الأرجح في جزء هادئ من القرص المحيط بنجمه، مع قليل من الامتزاج. أما مذنبات نظامنا الشمسي، في المقابل، فقد ضمّت بعض الغبار الذي طُهي قرب الشمس الفتية.

يبقى لغز واحد. إذ يُعتقد أن الغبار بين النجوم من نوع الأوليفين في معظمه، ومع ذلك فإن 3I/ATLAS، في مطابقة هذا الفريق، غني بالبيروكسين مثل مذنباتنا: فربما تحوّل عمليةٌ مجهولة الغبارَ في مكان ما على الطريق.

غبار أنقى من طبقات أعمق

يمكن للأشعة الكونية القادمة من المجرة، من حيث المبدأ، أن تحوّل البلورات إلى زجاج، لكن في الطبقات الخارجية من الجسم فقط. ويشير المؤلفون إلى أن 3I/ATLAS فقد على الأرجح 10 أمتار أو أكثر من سطحه خلال عبوره النظام الشمسي. لذا قد يأتي الغبار الذي رآه ويب بعد ذلك العبور من طبقات أعمق وأقل تغيّرًا، أقرب إلى ما كان يتكوّن منه هذا المذنب حين تشكّل.