आंतरतारकीय धूमकेतूची काचेसारखी धूळ

आंतरतारकीय वस्तू म्हणजे इतर ग्रहमालांमध्ये, वेगळ्या रासायनिक आणि भौतिक परिस्थितीत जन्मलेले लहान खगोल. त्यापैकी एखादी सूर्यमालेतून जाते, तेव्हा ती दुसरीकडचे पदार्थ तपशीलवार अभ्यासता येतील इतक्या जवळ आणते. 2017 मधील 1I/’Oumuamua आणि 2019 मधील 2I/Borisov नंतर, 3I/ATLAS ही नोंदवलेली तिसरी वस्तू आहे.

अनेक अभ्यासांना आधीच आढळले होते की 3I/ATLAS आपल्या धूमकेतूंसारखा नाही: त्याच्या वायूमधील हायड्रोजन, कार्बन आणि नायट्रोजनच्या समस्थानिकांचे — एकाच अणूच्या जड आणि हलक्या प्रकारांचे — असामान्य प्रमाण, आणि मुबलक कार्बन डायऑक्साइड. एकत्रितपणे, हे जड मूलद्रव्यांच्या बाबतीत तुलनेने गरीब वातावरणात, 30 केल्व्हिन किंवा त्याहून थंड तापमानात झालेल्या जन्माकडे निर्देश करतात. ते त्याच्या वायूवरून मिळालेले संकेत होते. नॉर्दर्न ॲरिझोना विद्यापीठाच्या Cristina Thomas आणि NASA, ESA व अनेक विद्यापीठांमधील सहकाऱ्यांनी तो घन स्वरूपात कशापासून बनला आहे याकडे पाहिले: त्याची धूळ.

एक अवघड वर्णपट

16 डिसेंबर 2025 रोजी, सूर्याच्या सर्वात जवळ येऊन गेल्यानंतर, धूमकेतू सूर्यापासून पृथ्वी–सूर्य अंतराच्या 2.21 पट अंतरावर होता. जेम्स वेब अवकाश दुर्बिणीने आपल्या मध्य-अवरक्त उपकरणाने, MIRI ने, सुमारे साडेसात मिनिटे, 5 ते 14 मायक्रोमीटर (मिलिमीटरचे हजारावे भाग) दरम्यानचा त्याचा प्रकाश नोंदवला.

धूमकेतू ना एक बिंदू होता ना एक विस्तृत ठिपका: धुळीच्या धूसर ढगात गुंडाळलेला एक गाभा. विस्तारित वस्तूंसाठीच्या मानक प्रक्रियेने 10 ते 12 मायक्रोमीटर दरम्यान करवतीच्या दातांसारखा नमुना मागे ठेवला — नेमका तिथेच, जिथे मुख्य संकेत आहे. संघाने आजूबाजूच्या धुळीच्या चमकेसाठी दुरुस्ती करून, वर्णपट बिंदू-स्रोत म्हणून पुन्हा तयार केला.

एक गुळगुळीत उंचवटा

सूर्यामुळे तापलेली — इथे सुमारे 198 केल्व्हिनपर्यंत — धूळ अवरक्त प्रकाशात चमकते. सिलिकेट्स — बहुतेक खडक ज्यांपासून बनतात ती खनिजे — कंपन पावणाऱ्या सिलिकॉन–ऑक्सिजन बंधांमुळे 10 मायक्रोमीटरजवळ एक उंचवटा जोडतात. त्याचा आकार कोणती खनिजे उपस्थित आहेत ते सांगतो.

3I/ATLAS मध्ये हा उंचवटा रुंद आणि गुळगुळीत आहे. सूर्यमालेतील धूमकेतूंमध्ये तो आणखी पुढपर्यंत उंच राहतो. 17P/Holmes सारख्या काहींमध्ये, त्यावर 9.95 आणि 11.15 मायक्रोमीटरवर शिखरे असतात: मॅग्नेशियम-समृद्ध ऑलिव्हिनच्या स्फटिकांच्या खुणा.

3I/ATLAS चा 10-मायक्रोमीटर सिलिकेट पट्टा (फिकट निळा), सूर्यमालेतील धूमकेतूंच्या तुलनेत: 3I चा पट्टा लवकर आणि गुळगुळीतपणे खाली येतो. — Figure 2, Thomas et al. (2026), arXiv:2610.37540.

जे स्फटिक तिथे नाहीत, त्यांची मोजणी

संघाने धुळीचे तीन घटकांचे मिश्रण म्हणून मॉडेल तयार केले: अस्फटिक कार्बन आणि दोन प्रकारची अस्फटिक सिलिकेट्स, ऑलिव्हिन प्रकारचे आणि पायरॉक्सीन प्रकारचे. अस्फटिक म्हणजे स्फटिकासारखे नीटनेटके रचलेले नसून, काचेसारखे अणू-पातळीवर अव्यवस्थित.

मग जुळणी स्पष्टपणे बिघडेपर्यंत, थोडे थोडे करून स्फटिक जोडले गेले. सर्वोत्तम जुळणीत नेहमीच एकही स्फटिक नसतो. वरची मर्यादा सिलिकेट उत्सर्जनाच्या 5.3% आहे; वेबची वेगळी पद्धत वापरणारा दुसरा संघ ती वस्तुमानानुसार 3.1% ठेवतो.

जुळणी ऑलिव्हिनपेक्षा पायरॉक्सीनला सुमारे 180 विरुद्ध 1 अशी पसंती देते — मात्र वेबचा दुसरा संघ स्वतःच्या धूळ-मॉडेलने मुख्यतः ऑलिव्हिन प्रकारचे कण शोधतो — तेही एका मायक्रोमीटरपेक्षा लहान, घट्ट कणांमध्ये. 6.83 मायक्रोमीटरजवळचे दुसरे शिखर कार्बन–हायड्रोजन बंधांनी समृद्ध सेंद्रिय पदार्थाशी, किंवा कार्बोनेट खनिजांशी जुळते; यापैकी कोणते, हे या माहितीवरून सांगता येत नाही.

थंड, शांत जन्मस्थान

धूमकेतूंमधील स्फटिकी सिलिकेट्स कधीकाळी तीव्रपणे तापलेल्या धुळीची खूण असतात. त्यांच्या अनुपस्थितीचा अर्थ असा की 3I/ATLAS च्या धुळीने फारच कमी उष्णता अनुभवली, जे त्याच्या वायूशी सुसंगत आहे. लेखकांच्या मते, ती बहुधा तिच्या ताऱ्याभोवतीच्या तबकडीच्या एका शांत भागात, फारशा मिसळणीशिवाय तयार झाली. याउलट, आपल्या सूर्यमालेतील धूमकेतूंनी तरुण सूर्याजवळ भाजून निघालेली काही धूळ सामावून घेतली.

एक कोडे शिल्लक आहे. ताऱ्यांमधील धूळ मुख्यतः ऑलिव्हिन प्रकारची असल्याचे मानले जाते, तरीही या संघाच्या जुळणीनुसार 3I/ATLAS, आपल्या धूमकेतूंप्रमाणे, पायरॉक्सीन-समृद्ध आहे: एखादी अज्ञात प्रक्रिया वाटेत कुठेतरी धुळीचे रूपांतर करत असावी.

अधिक खोलवरची, ताजी धूळ

आकाशगंगेतील वैश्विक किरण, तत्त्वतः, स्फटिकांचे काचेत रूपांतर करू शकतात, पण केवळ एखाद्या खगोलाच्या बाह्य थरांमध्ये. लेखक नमूद करतात की 3I/ATLAS ने सूर्यमालेतून जाताना बहुधा आपल्या पृष्ठभागाचा 10 मीटर किंवा अधिक थर गमावला. त्यामुळे त्या प्रवासानंतर वेबने पाहिलेली धूळ अधिक खोलवरच्या, कमी बदललेल्या थरांतून आलेली असू शकते — हा धूमकेतू तयार झाला तेव्हा ज्यापासून बनला होता, त्याच्या अधिक जवळची.