Varför 3I/ATLAS 'icke-gravitativa' knuff har betydelse

När den interstellära besökaren svepte förbi solen

Den 29 oktober 2025 passerade det interstellära objektet känt som 3I/ATLAS som närmast solen. Teleskop och rymdfarkoster världen över hade spårat det i månader; när det åter dök upp från baksidan av solen hade en subtil överraskning visat sig i astrometrin. Observationer rapporterade kring perihelium visade att objektet befann sig några bågsekunder bort från sin förutsagda, rent gravitationella bana. Team som modellerade positionerna drog slutsatsen att kometen hade upplevt en liten extra acceleration som gravitationen ensam inte kunde förklara.

Hur kometstrålar skapar en rekyl

Denna knuff har ett okomplicerat fysiskt ursprung hos vanliga kometer. En kometkärna är en koncentrerad, oregelbunden klump av sten och is. När ökat solljus värmer ytan nära perihelium sublimerar isen, och den utströmmande gasen för med sig damm i smala strömmar eller strålar. Varje kilogram gas som lämnar kärnan tar med sig rörelsemängd; genom rörelsemängdens bevarande får kärnan en lika stor och motsatt rekyl. Matematiskt fångas detta av M·a = (dM/dt)·v, där M är kärnans massa, a den observerade accelerationen, dM/dt massförlusthastigheten och v den hastighet med vilken gasen lämnar ytan.

Vad mätningarna antyder om massa och förlust

Forskarlag har redan försökt omvandla den uppmätta accelerationen till en fysisk förklaring för 3I/ATLAS. En nyligen publicerad kort artikel använde tillgänglig astrometri för att uppskatta en acceleration och härledde, med rimliga antaganden om utströmningshastigheter, kärnans massa och storlek: en kompakt kärna på kanske några hundra meter i diameter och en total massa på tiotals miljoner ton. Den beräkningen är känslig för den antagna utströmningshastigheten och den andel av ytan som är aktivt utgasande; om dessa indata ändras förskjuts den beräknade massan snabbt.

Andra forskare, inklusive analytiker som använder data från Webb och andra rymdfarkoster, har rapporterat betydligt högre massförlusthastigheter (tidvis hundratals kilogram per sekund). Om den högre massförlusten kvarstod nära perihelium skulle det krävas en mycket större ursprunglig kärna – flera storleksordningar större – för att undvika att helt ableras. Omvänt, om kärnan vore relativt liten, skulle en förlust av ens några procent av dess massa under ett kort intervall kunna förklara en observerad acceleration som en rekyl från kraftig utgasning.

Kort sagt: data är förenliga med en komet som tappar material i en takt som är tillräckligt hög för att mätbart påverka dess bana, men det kvantitativa svaret (exakt massa, exakt andel förlorad) är osäkert eftersom de viktigaste variablerna – dM/dt och v – endast är ungefärligt kända.

Varför vissa forskare behåller ett försiktigt, bredare perspektiv

Utgasning från kometer är den etablerade, välförstådda förklaringen och den stämmer överens med det beteende som registrerats för många av solsystemets kometer. NASA och andra myndighetsgrupper har betonat att den enklaste fysikaliska modellen – strålar och sublimering – är tillräcklig för att förklara den icke-gravitationella termen. Det är den gängse tolkningen.

Ändå hävdar en minoritet av forskare att anomalin förtjänar mer granskning. Den första kända interstellära besökaren, 1I/ʻOumuamua, uppvisade en liten icke-gravitationell acceleration utan den uppenbara koma eller det gashölje som vanligtvis åtföljer utgasning, vilket utlöste en lång debatt om alternativ. För 3I/ATLAS noterar vissa forskare ovanliga drag – snabb ljusstyrkeökning, färgförändringar, komplex svansmorfologi – och menar att dessa förtjänar noggrann uppföljning. Dessa röster gör vanligtvis inte anspråk på säkerhet gällande exotiska orsaker; de argumenterar för brådskande, omfattande observationer eftersom anomalier i data är där ny fysik, eller nya astrofysikaliska processer, upptäcks.

Hur forskarvärlden kommer att testa förklaringen

Den goda nyheten är att de mest avgörande testerna redan är planerade. Mellan slutet av november 2025 och januari 2026 kommer International Asteroid Warning Network (IAWN) och en rad samordnade kampanjer att observera 3I/ATLAS intensivt med markbaserade observatorier, ALMA, rymdteleskopen Hubble och Webb, samt instrument på uppdrag som ESA:s JUICE och flera Mars-sonder som registrerade tidigare ögonblicksbilder. Om den icke-gravitationella accelerationen vid perihelium orsakades av massiv utgasning bör teleskopen upptäcka en betydande koma och en plym av gas och damm som omger kärnan – som möjligtvis bär på miljarder ton material totalt. Spektroskopi kommer också att avslöja vilka molekyler som är närvarande (vatten, CO, metanol, vätecyanid och så vidare), vilket hjälper till att identifiera de fysiska processer som pågår.

Varför detta är viktigt bortom en enskild komet

3I/ATLAS är det tredje bekräftade interstellära objektet som setts i vårt system. Var och en är en budbärare från ett annat stjärnsystem och bär på unik information om planetbildning, flyktig kemi och dynamiska utkastningsprocesser i andra planetsystem. Att noggrant redogöra för dess massa, sammansättning och mekanismerna bakom massförlusten kommer att förfina uppskattningarna av hur vanliga sådana interstellära besökare är och vad de kan berätta för oss om galaxens bestånd av iskroppar.

I ett bredare perspektiv är denna episod också en påminnelse om hur observationsastronomi fortskrider: en oväntad avvikelse mäts upp, enkel fysik erbjuder en rimlig förklaring, och sedan testar en världsomspännande kampanj av observationer den hypotesen. Det är genom den sekvensen som vanlig astrofysik ibland blir extraordinära upptäckter.

För närvarande förblir den enklaste förklaringen utgasningsstrålar – en fysisk, väldokumenterad mekanism som kan och faktiskt knuffar bort kometer från rent gravitationella banor. Men forskarvärlden kommer att titta noga: den kommande datamängden från flera våglängder och instrument är experimentet, och himlen kommer att ge svaret.

Källor

• Research Notes of the American Astronomical Society (artikel om 3I/ATLAS icke-gravitationella acceleration)
• ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) observationer och tekniska rapporter
• Bildmaterial från NOIRLab / Gemini och pressmaterial från NOIRLab
• NASA / JPL-efemerider och uppdragsdata (JPL Horizons, bildmaterial från uppdrag)
• ESA:s uppdragsteam (JUICE, ExoMars Trace Gas Orbiter) och ESA:s observationssammanfattningar
• arXiv-preprints och studier av banor/ursprung med hjälp av Gaia-data
• Planeringsmaterial för kampanjer från International Asteroid Warning Network (IAWN)