Interstellaire komeet 3I/ATLAS, een hemelse bezoeker van buiten ons zonnestelsel, heeft astronomen voor een raadsel gesteld. Hoewel dit raadselachtige object aanvankelijk verleidelijke aanwijzingen bood over zijn geboorteplaats, presenteert het nu een verwarrend mysterie: de mogelijke vernietiging van belangrijke identificerende informatie door kosmische straling gedurende miljarden jaren.
3I/ATLAS, ontdekt in juli, trok al snel de aandacht vanwege een onverwacht hoge concentratie koolstofdioxide (CO2) in zijn coma – een wervelende wolk van gas en stof die de kern van de komeet omhult. Dit CO2-niveau was minstens 16 keer hoger dan dat van typische kometen in ons zonnestelsel, wat het markeert als een van de meest CO2-rijke ooit waargenomen. Sommige wetenschappers theoretiseerden dat deze ongewone samenstelling zou kunnen wijzen op de unieke aard van het sterrenstelsel waar 3I/ATLAS vandaan komt, of zelfs zou kunnen wijzen op een buitenaardse oorsprong.
Een eenvoudiger verklaring zou echter kunnen liggen in het meedogenloze spervuur van hoogenergetische kosmische straling die de interstellaire ruimte eeuwenlang bombardeert. Romain Maggiolo en zijn collega’s van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aëronomie suggereren dat deze kosmische verwering verantwoordelijk zou kunnen zijn voor de bijzondere hoeveelheid CO2 in 3I/ATLAS.
‘Voor objecten als kometen of interstellaire objecten heeft het bombardement van kosmische straling een verrassend diepgaand effect’, zegt Maggiolo. Hoewel ze vanwege hun geleidelijke aard vaak als een secundair proces worden gezien, breken deze deeltjes gedurende miljarden jaren moleculen binnen het ijzige oppervlak van de komeet af, waardoor reactieve fragmenten ontstaan die de chemische samenstelling van het ijs zelf recombineren en transformeren.
Om hun theorie te valideren, vergeleken de onderzoekers observaties van 3I/ATLAS met laboratoriumexperimenten. Deze gesimuleerde kosmische stralingsbombardementen op water en koolmonoxide-ijs, waarvan wordt aangenomen dat ze analoog zijn aan kometenijs, creëerden vergelijkbare CO2-productiepatronen die werden waargenomen in 3I/ATLAS. Bovendien leverden ze een opvallend rood residu op dat rijk was aan koolstof – nog een eigenschap die overeenkomt met het uiterlijk van de komeet.
Dit voorgestelde mechanisme vormt een aanzienlijke uitdaging voor het ontrafelen van de geheimen van 3I/ATLAS en de oorsprong ervan. De verandering van de kosmische straling had cruciale informatie die in de structuur van de komeet was ingebed, kunnen vernietigen, waardoor de kosmische vingerafdruk die we hoopten te ontcijferen effectief zou zijn uitgewist. Voorheen werden interstellaire kometen zoals 3I/ATLAS beschouwd als ongerepte tijdcapsules die details over hun geboorteplaatsen bewaarden en waardevolle inzichten in verre sterrensystemen boden. Dit nieuwe inzicht vereist echter voorzichtigheid bij het interpreteren van wat deze reizigers kunnen onthullen.
Hoewel een directe bemonsteringsmissie is uitgesloten vanwege het snelle traject van de komeet door ons zonnestelsel, is er een sprankje hoop. Naarmate 3I/ATLAS de komende maanden dichter bij de zon komt – kortstondig uit het gezichtsveld van de aarde verdwijnt voordat hij in december weer verschijnt – zou de intense hitte genoeg oppervlakte-ijs kunnen doen smelten om ongerept materiaal bloot te leggen dat beschermd is tegen bombardementen op kosmische straling.
Dit verleidelijke vooruitzicht hangt af van de hoeveelheid ijs die al verloren is gegaan sinds het in ons zonnestelsel is binnengedrongen en van de dikte van deze ijskorst, factoren die momenteel onbekend zijn. Bovendien zullen komende waarnemingen met zowel telescopen op de grond als de krachtige James Webb-ruimtetelescoop van cruciaal belang zijn bij het zoeken naar onaangeroerd materiaal onder het bestraalde oppervlak van de komeet.
Zoals Cyrielle Opitom van de Universiteit van Edinburgh het treffend verwoordt: “Er komen een aantal zeer opwindende maanden aan.” De toekomst biedt een cruciaal venster om te begrijpen of de kosmische reis van 3I/ATLAS zijn geheimen intact heeft gelaten of onherroepelijk is veranderd.
