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Interstellarer Komet 3I/ATLAS ähnelt Eiswelten jenseits von Neptun
Ein Besucher aus einem anderen Sternsystem zeigt eine überraschende Gemeinsamkeit mit eisigen Himmelskörpern weit hinter Neptun. Das James-Webb-Weltraumteleskop hat in der Gashülle von 3I/ATLAS eine ungewöhnliche Signatur von Wassereis gemessen. Sie lässt sich am besten durch winzige, mit Staub vermischte Eiskörnchen erklären und könnte auf ähnliche Eigenschaften früher Planetenbausteine in verschiedenen Sternsystemen hindeuten.
San Antonio (U.S.A.). Der interstellare Komet 3I/ATLAS ist erst das dritte bekannte Objekt aus einem anderen Sternsystem, das unser Sonnensystem durchquert. Bei der Erwärmung durch die Sonne setzt der Komet Gase, Staub und Eispartikel frei. Diese bilden eine ausgedehnte Hülle, die sogenannte Koma, und liefern Hinweise auf das Material, aus dem der fremde Himmelskörper einst entstand.
Besonders aufschlussreich ist das Wassereis in dieser Hülle. Es hinterlässt im Infrarotlicht charakteristische Absorptionsbänder, deren Stärke auch von Korngröße, innerer Struktur und Staubbeimischungen abhängt. Bei 3I/ATLAS war bisher unklar, warum einige dieser typischen Eissignale fast vollständig fehlen, obwohl andere besonders ausgeprägt sind.
Forscher des Southwest Research Institute (SwRI) um Dr. Silvia Protopapa haben nun drei Beobachtungen mit dem Nahinfrarot-Spektrografen NIRSpec des James-Webb-Weltraumteleskops ausgewertet. Die Messungen stammen vom August und Dezember 2025 sowie vom April 2026. So konnte das Team die ausgestoßenen Partikel vor und nach der größten Sonnenannäherung des Kometen vergleichen.
Die Webb-Spektren zeigen eine starke Absorption bei einer Wellenlänge von rund drei Mikrometern. Dieses Merkmal spricht für Wassereis in der Koma. Die für Eis ebenfalls typischen Bänder bei 1,5 und 2,0 Mikrometern sind dagegen ungewöhnlich schwach oder fehlen ganz. Bei vielen untersuchten Kometen aus unserem Sonnensystem treten alle drei Signale auf.
„Diese Kombination war ein Rätsel“, erklärt Dr. Silvia Protopapa.
Um die Abweichung zu erklären, verglichen die Wissenschaftler die gemessenen Spektren mit Modellen für die Lichtstreuung unterschiedlich großer Partikel. Am besten passen demnach Aggregate, die höchstens ungefähr einen Mikrometer groß sind und sowohl Wassereis als auch nichtflüchtiges Staubmaterial enthalten. Ein Mikrometer entspricht einem Tausendstel Millimeter.
In den Modellen sorgen die sehr kleinen Korngrößen und die eingemischten Mineral- oder Kohlenstoffteilchen dafür, dass das Licht nur eine kurze Strecke durch das Eis zurücklegt. Dadurch werden die schwächeren Eisbänder unterdrückt, während die starke Absorption bei drei Mikrometern erhalten bleibt. Entscheidend ist deshalb weniger die Größe allein als die innige Vermischung von Eis und Staub.
Eiskörnchen in der Koma anderer Kometen sind ebenfalls oft mikroskopisch klein, werden aber meist als vergleichsweise rein oder nur schwach mit Staub vermischt interpretiert. 3I/ATLAS liegt nach den Modellrechnungen stärker am staubreichen Ende dieser Bandbreite. Das Ergebnis beruht auf der spektralen Modellierung und ist keine direkte Aufnahme einzelner Eiskörner.
Eine weitere Überraschung ergab der Vergleich mit transneptunischen Objekten, also kleinen eisigen Himmelskörpern jenseits der Neptunbahn. Die Form des breiten Drei-Mikrometer-Bandes von 3I/ATLAS ähnelt dem Spektrum mehrerer dortiger Objektgruppen. Einige dieser Körper zeigen außerdem Hinweise auf Kohlendioxideis oder organische Verbindungen, doch die festgestellte Übereinstimmung betrifft vor allem die Form des Drei-Mikrometer-Merkmals und nicht die Kohlendioxid-Signatur.