Dwa robotyczne badacze Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) stacjonujący na orbicie Marsa, ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) i Mars Express, z powodzeniem zaobserwowali rzadkiego gościa z głębin kosmosu. Jest to międzygwiezdna kometa 3I/ATLAS, która przeleciała w pobliżu Czerwonej Planety od 1 do 7 października. Dwa satelity miały jak dotąd najlepszy widok na kometę spośród wszystkich statków kosmicznych Europejskiej Agencji Kosmicznej. W momencie najbliższego przelotu obok Marsa, 3 października, ten międzygwiezdny podróżnik znajdował się w odległości 30 milionów kilometrów.

Każdy statek kosmiczny użył swojej specjalistycznej kamery, aby zarejestrować przelot komety. Kamery te są przeznaczone przede wszystkim do fotografowania powierzchni Marsa, która znajduje się zaledwie od kilkuset do kilku tysięcy kilometrów od ich orbit. Z tego powodu naukowcy nie byli pewni, jakich wyników mogą się spodziewać po obserwacji celu, który jest niezwykle słaby i tak daleko. Niemniej jednak, wynik jest zaskakująco dobry i dostarcza cennych nowych spostrzeżeń.

Nasza galaktyka jest domem dla bilionów gwiazd i planet, jednak międzygwiezdni wędrowcy, tacy jak kometa 3I/ATLAS, są rzadkością w naszym Układzie Słonecznym. Wszystkie dotychczas badane komety, w tym Kometa Halleya, mają wspólne pochodzenie z naszym Układem Słonecznym, który ma 4,6 miliarda lat. Z drugiej strony, komety międzygwiezdne to prawdziwi obcy, niosący ze sobą ślady formowania się światów daleko poza naszym. Kometa 3I/ATLAS to trzeci taki obiekt, jaki kiedykolwiek zaobserwowano, po 1I/ʻOumuamua (2017) i 2I/Borisov (2019), co czyni go niezwykle ważnym dla nauki.

Po raz pierwszy dostrzeżono go 1 lipca 2025 roku za pomocą teleskopu Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) w Chile. Jego niezwykła trajektoria, która prowadzi go z "grubego dysku" Drogi Mlecznej - regionu starych gwiazd, skłoniła astronomów do wniosku, że może to być najstarsza kometa, jaką kiedykolwiek zaobserwowano. Szacunki sugerują, że może mieć od 7,6 do 14 miliardów lat, co czyni ją potencjalnie trzy lub więcej miliardów lat starszą od samego Układu Słonecznego.

Udane obrazowanie pomimo ekstremalnych wyzwań

Statek kosmiczny ExoMars TGO, którego główną misją jest badanie śladowych gazów w atmosferze Marsa, takich jak metan, użył swojego Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) do zrobienia serii zdjęć. Na opublikowanym GIF-ie kometa 3I/ATLAS jest widoczna jako lekko rozmyta biała kropka, która porusza się w dół, blisko centrum ujęcia. Ta kropka w rzeczywistości reprezentuje jądro komety, złożone z lodu i skał, otoczone chmurą gazu i pyłu znaną jako koma. Według Nicka Thomasa, głównego badacza kamery CaSSIS, było to niezwykle trudne do zaobserwowania, ponieważ kometa była od 10 000 do 100 000 razy słabsza niż zwykłe cele, takie jak powierzchnia Marsa.

Chociaż CaSSIS nie był w stanie odróżnić jądra od komy z powodu dużej odległości - obrazowanie jądra o szerokości zaledwie kilku kilometrów byłoby tak niemożliwe jak obserwowanie telefonu komórkowego na Księżycu z Ziemi - koma, która rozciąga się na kilka tysięcy kilometrów, jest wyraźnie widoczna. Koma tworzy się, gdy kometa 3I/ATLAS zbliża się do Słońca. Ciepło i promieniowanie gwiazdy ogrzewają kometę, powodując uwalnianie gazów i pyłu, które tworzą świecącą aureolę wokół jądra. Co ciekawe, mimo że oczekiwano również warkocza komety, nie był on widoczny na zdjęciach. Nie oznacza to, że warkocz nie istnieje, ale że jest zbyt słaby, aby go zarejestrować. Oczekuje się, że warkocz i koma będą się dalej powiększać i nasilać w miarę zbliżania się komety do Słońca.

Analiza danych trwa

Chociaż ExoMars TGO zdołał zobrazować kometę, sytuacja z Mars Express jest inna. Kometa 3I/ATLAS wciąż nie jest widoczna na zdjęciach Mars Express, częściowo z powodu krótszego czasu naświetlania, który wynosił tylko 0,5 sekundy (co jest maksymalnym ograniczeniem dla Mars Express), w porównaniu do pięciu sekund dla ExoMars TGO. Naukowcy są nadal optymistyczni i będą kontynuować analizę zebranych danych, w tym łączenie wielu zdjęć z Mars Express, aby spróbować wykryć ten słabo oświetlony obiekt.

Oprócz obrazowania, zespoły próbowały również zmierzyć widmo światła komety za pomocą spektrometrów na obu statkach kosmicznych. Na Mars Express są to OMEGA (Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité), który mapuje skład mineralny powierzchni i atmosfery, oraz SPICAM (Spectroscopy for the Investigation of the Characteristics of the Atmosphere of Mars), który analizuje skład atmosfery. ExoMars TGO użył swojego spektrometru NOMAD do podobnych pomiarów. Obecnie nie wiadomo, czy koma była wystarczająco jasna do analizy spektralnej składu chemicznego. W nadchodzących tygodniach i miesiącach naukowcy będą kontynuować analizę, aby odkryć, z czego składa się kometa 3I/ATLAS i jak się zachowuje, gdy zbliża się do Słońca.

Colin Wilson, naukowiec w projektach Mars Express i ExoMars w ESA, stwierdził, że zawsze jest ekscytujące, gdy statki kosmiczne muszą radzić sobie z nieoczekiwanymi sytuacjami, takimi jak ta. Ich głównym celem jest naukowe badanie Marsa, ale obserwacja zewnętrznych obiektów, takich jak ta kometa, stanowi wyjątkową okazję do poszerzenia naszej wiedzy. Oczekuje się, że dalsza analiza danych ujawni więcej na temat tajemniczego gościa.

Co nas czeka?

Podróż komety 3I/ATLAS przez wewnętrzną część Układu Słonecznego będzie kontynuowana, a jej następnym głównym przystankiem będzie bliskie spotkanie ze Słońcem pod koniec października. W listopadzie kolejna misja ESA, Jupiter Icy Moons Explorer (Juice), również skieruje swoje instrumenty na kometę. Chociaż Juice będzie dalej od komety niż orbitery Marsa, będzie ją obserwować po jej najbliższym podejściu do Słońca, kiedy będzie w znacznie bardziej aktywnym stanie. Chociaż dane z misji Juice dotrą dopiero w lutym 2026 roku, oczekiwania są duże, ponieważ będzie to okazja do obserwacji komety w całej okazałości.

Tacy lodowi wędrowcy spoza Układu Słonecznego stanowią rzadkie, namacalne połączenie z resztą galaktyki. Możliwość fizycznej wizyty u jednego z nich stanowi dla ludzkości okazję do nawiązania kontaktu z naszym wszechświatem na zupełnie nowym poziomie. Właśnie w tym celu ESA opracowuje misję Comet Interceptor.

Ta unikalna misja ma zostać wystrzelona w 2029 roku na orbitę parkingową w stabilnym punkcie L2 (punkt Lagrange'a), położonym około 1,5 miliona kilometrów od Ziemi w kierunku przeciwnym do Słońca. Tam będzie czekać na odpowiedni cel - prymitwną kometę z odległej chmury Oorta lub, co jest jeszcze bardziej wymagające i atrakcyjne, obiekt międzygwiezdny, taki jak kometa 3I/ATLAS. Misja ma na celu spotkanie z obiektem, który jeszcze nie został nawet odkryty, co jest zupełnie nowym podejściem do eksploracji kosmosu. Jeśli pojawi się odpowiedni cel, Comet Interceptor wyruszy w pościg. Kilka tygodni przed spotkaniem główny statek kosmiczny uwolni dwie mniejsze sondy, które będą niezależnie zbierać dane i tworzyć profil 3D komety oraz jej interakcji z wiatrem słonecznym.

Michael Kueppers, naukowiec w projekcie Comet Interceptor, zauważa, że w momencie wyboru misji w 2019 roku znany był tylko jeden obiekt międzygwiezdny, 1I/ʻOumuamua. Potem odkryto kolejne dwa, a każdy z nich wykazuje dużą różnorodność w wyglądzie. Odwiedzenie takiego obiektu mogłoby doprowadzić do przełomu w zrozumieniu ich natury. Chociaż pozostaje mało prawdopodobne, że zostanie znaleziony obiekt międzygwiezdny, który jest osiągalny dla misji Comet Interceptor, ten statek kosmiczny posłuży jako pionier dla przyszłych misji szybkiego reagowania, udowadniając koncepcję oczekiwania w kosmosie na właściwy cel. Będzie to kluczowy krok w kierunku rzucenia światła na tajemnice tych zagadkowych gości z nieznanych głębin kosmosu.