كشفت المياه “الثقيلة” بشكل غير طبيعي عن أصل 3I/ATLAS

الماء هو نوع من السجل الكيميائي للكون. من خلال دراسة نسبة الديوتيريوم إلى الهيدروجين العادي، يمكن للباحثين أن يفهموا في أي درجات حرارة وفي أي بيئة نشأت جزيئاته. كلما كانت ظروف التكوين أكثر برودة، على سبيل المثال في السحب الجزيئية الكثيفة أو على أطراف أقراص الكواكب الأولية، كلما زاد تراكم الديوتيريوم في الماء. وقد تمت دراسة هذا المؤشر بالفعل بالنسبة لمذنبات النظام الشمسي: فهو يختلف عن المؤشر الموجود على الأرض، ولكنه عادة ما يكون في نطاق ضيق نسبيًا. ولهذا السبب يحظى زوار ما بين النجوم مثل 3I/ATLAS باهتمام خاص، فهم يحافظون على المواد التي ظهرت حول نجوم أخرى ويمكنهم إخبارنا بمدى نموذجية أو تفرد نظامنا الكوكبي. دعونا نتذكر أن المذنب 3I/ATLAS، الذي تم اكتشافه في يوليو 2025، أصبح ثاني جسم بين النجوم ذو نشاط مذنب مؤكد متاح للتحليل الكيميائي. في وقت سابق، عند الاقتراب من الشمس، كان هذا النجم المتجول يغلي حرفيًا، وبعد مروره بالحضيض الشمسي، غيّر تركيبته الكيميائية تمامًا. بدا أصل هذا الجسم السماوي على الفور غير عادي للعلماء: كانت نسب ثاني أكسيد الكربون والميثانول مختلفة تمامًا عن المذنبات المألوفة.

الآن، باستخدام تلسكوب الراديو ALMA، حاول علماء الفلك دراسة المكون الرئيسي للجليد المذنب – الماء. لكن تبين أن المهمة كانت صعبة. على الرغم من أنه لا يمكن اكتشاف الماء العادي في المذنب بشكل مباشر، إلا أن العلماء سجلوا آثار HDO – وهو جزيء ماء (H₂O)، حيث تم استبدال ذرة هيدروجين (H) بالديوتيريوم (D). لذلك تمكنوا من حساب الحد الأدنى لنسبة الديوتيريوم إلى الهيدروجين. اتضح أنه في مياه 3I/ATLAS أعلى بما لا يقل عن 30-40 مرة من محيطات الأرض، وأكثر من 20-30 مرة أعلى من المذنبات النموذجية للنظام الشمسي. هذه قيمة غير مسبوقة لمثل هذه الأشياء. بعد ذلك، ومن خلال تحليل أطياف الماء، ما يسمى بالماء شبه الثقيل (HDO) والميثانول، قام مؤلفو الدراسة الجديدة ببناء نموذج حاسوبي معقد لسلوك الغازات في الغلاف الجوي للمذنب. حتى أن بعض الحسابات تضمنت عدم وجود إشارة موثوقة من الماء العادي – مثل هذه القيود غير المباشرة مكنت من تقدير الكمية التي يمكن أن تكون موجودة منها واستخلاص حد أدنى موثوق به لنسبة الديوتيريوم إلى الهيدروجين.

تعني هذه البصمة الكيميائية غير العادية أن الماء الموجود في 3I/ATLAS من المحتمل أن يكون قد تشكل في بيئة أكثر برودة وأقل معالجة من الماء الموجود في النظام الشمسي. وهذا يعني أن النظام الأصلي للمتجول بين النجوم نشأ في منطقة تكوين النجوم الأكثر برودة وهدوءًا من منطقة نجمنا. هناك سيناريو آخر. في البداية، ربما كانت المياه تشبه تلك الموجودة في كل مكان في الأنظمة الشابة، لكن تطور القرص حول النجم الأم للمذنب كان مختلفًا. في نظامنا، يمكن مسح جزء من الإشارة الكيميائية الأولية بسبب التسخين وخلط المادة والعمليات الأخرى. لكن ربما لم يحدث هذا في نظام 3I/ATLAS الأصلي، ولهذا السبب احتفظ المذنب بتركيبته الكيميائية القديمة. لا يؤثر هذا الاكتشاف على تاريخ الجسم النجمي الثالث فحسب، بل إن نتائج العمل العلمي، المنشورة في مجلة Nature Astronomy، تشكك في الأفكار الموجودة حول عالمية كيمياء المياه في الأنظمة الكوكبية. إذا كانت استنتاجات العلماء صحيحة، فإن الظروف اللازمة لتشكيل عوالم يحتمل أن تكون صالحة للسكن قد تكون أكثر تنوعا بكثير مما كان يعتقد.