우주

#성간 혜성

행성과학·태양계

성간 혜성 3I/ATLAS 코마의 니켈·철 원자, 근일점 통과 후 비대칭 변화 관측

VLT의 UVES 분광기를 이용한 고분산 관측으로 성간 혜성 3I/ATLAS 코마에서 중성 니켈(NiI)과 철(FeI) 원자를 근일점 통과 이후에도 추적한 결과, 태양으로부터 약 2au 거리에서 전체 금속 방출률이 일반적인 태양계 혜성보다 최소 한 자릿수 이상 높게 나타났다. 방출률은 근일점 이전보다 이후가 더 높고 거리에 따라 더 완만하게 감소하는 비대칭을 보였으며, 그 경향은 FeI에서 더 강했다. 근일점 이전에 비정상적으로 높았던 NiI/FeI 비는 2au 부근에서 태양계 혜성과 비슷한 수준으로 변화했다. 연구진은 핵에서 증발한 Fe(CO)5와 Ni(CO)4가 빠르게 광분해되며 금속 원자를 만든다는 카르보닐 가설을 확장해 관측을 재현했고, 이 경우 필요한 온도 분포는 평형 관계(T ∝ r_h^-1/2)보다 완만했다. 관측 전체를 설명하려면 근일점 구간에서 활동 영역의 상당한 축소와 약 120K의 일시적 열원이 추가로 필요했으며, 이는 비정질-결정질 얼음 전이와 관련될 가능성이 제시됐다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

Scientists from the European Space Agency Rosetta team have honored two late team members by naming comet features after them. The comet is 67P/Churyumov-Gerasimenko, where the mission successfully la
행성과학·태양계

성간 혜성 3I/ATLAS의 먼지 활동 변화와 얼음 입자 제약 조건

즈위키 과도천체탐사시설(ZTF) 관측으로 성간 혜성 3I/ATLAS의 근일점 전후 먼지 활동 변화를 분석한 연구다. 근일점 이전에는 내부 2×10⁴ km 영역의 유효 산란 단면적이 일심거리에 따라 밝아지며 지수 γ가 조리개 크기에 따라 1.63±0.14에서 1.88±0.34로 커졌고, 근일점 이후에는 일심거리 지수가 5×10³ km 조리개의 2.44±0.09에서 8×10⁴ km 조리개의 1.54±0.09로 낮아져 내부 코마가 더 빨리 어두워진 것으로 나타났다. 채택한 입자 크기·잔류 시간 가정 하에서 먼지 질량 손실률은 근일점 이전 약 123~203 kg/s, 이후 약 596~1412 kg/s로 추정됐다. 근일점 이후 표면 밝기 분포는 11월 말~12월 초에 일시적으로 k~-2.7까지 급해졌다가 1월에는 k=-1.5에 가까워졌으며, 같은 시기 외부 코마가 이례적으로 푸른 색을 보였다가 1월에는 사라졌다. 연구팀은 이 성분의 투영 파괴 길이를 약 (6.4~7.2)×10⁴ km로 보고, 열물리 승화 계산 결과 탄소질 흡수 성분이 약 0.1% 포함된 5~10 μm 크기의 얼음 입자와 부합한다고 설명했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

Very large Telescope ESO Cerro Paranal Chile desert sunset
행성과학·태양계

성간 혜성 3I/ATLAS, 태양계 혜성과 뚜렷이 다른 휘발성 물질 조성 확인

연구팀은 유럽남방천문대(ESO) 초대형망원경(VLT)의 UVES 분광기로 2025년 8월 근일점 통과 전(일심거리 3.14 au)부터 2026년 2월 통과 후(4.34 au)까지 성간 혜성 3I/ATLAS의 코마 조성을 고분해능 근자외선·가시광 분광 관측으로 분석했다. OH, NH, CN, C3, CH, C2 방출선에서 구한 가스 생성률은 근일점 전후로 대체로 대칭적이었으나, 태양계 혜성보다 일심거리 의존성이 가파르게 나타났다. NH와 NH2가 크게 결핍돼 암모니아 계열 휘발성 물질이 심각하게 부족한 것으로 나타났고, C2/CN 비는 탄소사슬 결핍을 가리키며 일심거리에 따라 변화해 고유 조성 변화보다는 과활동성 같은 코마 효과 때문으로 해석됐다. 금지선 산소 기반 물 생성률은 근일점 부근을 제외하면 OH 기반 추정치를 웃돌아 코마 화학에서 H2O와 CO2의 기여도가 달라짐을 시사한다. 상대 존재비 상관관계에서 3I/ATLAS는 태양계 혜성의 전형적 군집을 벗어나 탄소사슬이 강하게 결핍된 혜성에 가장 가까웠으며, 연구팀은 다른 행성계의 휘발성 물질 저장고가 태양계와 상당히 다를 수 있음을 보여준다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

A stunning comet trails across the night sky in Chișinău, captured with bright stars.
행성과학·태양계

성간 혜성 3I/ATLAS, 지상 릴레이 관측으로 다파장 색 변화 추적… "붉은 코마 유지"

연구진은 2025년 7월 2일부터 2026년 4월 1일까지 전 세계 전문 관측소와 시민 참여형 Unistellar eVscope를 연계한 지상 릴레이 관측으로 성간 혜성 3I의 2025~2026년 출현기를 다파장 측광 관측했다. 존슨-커즌스 B(436nm)·V(545nm)·R(641nm)과 슬론 g(477nm)·r(623nm)·i(763nm) 대역에서 약 10,000km 반경의 투영 조리개로 측정한 결과, 평균 색지수는 B-V=0.86±0.06, V-R=0.50±0.03, B-R=1.36±0.08, g-r=0.58±0.08로 지속적으로 붉은 광학 코마를 나타냈다. 코마의 밝기·가스 방출량·휘발성 조성이 크게 변하는 동안에도 색의 장기적 변화 징후는 거의 없어, 코마의 평균 광학 산란 특성이 관측 기간 동안 비교적 안정적으로 유지된 것으로 해석된다. 연구진은 이번 결과가 성간 천체의 광대역 광학 색을 출현기 전체에 걸쳐 조밀하게 특성화한 첫 사례이며 향후 성간 천체 비교의 기준점이 된다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

Comet C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS)
행성과학·태양계

성간 혜성 3I/ATLAS의 지연된 메탄 검출, 은하 우주선(GCR) 가공 이력으로 설명…성간 노출 연대 0.87~3.1Gyr 추정

성간 혜성 3I/ATLAS는 강한 H₂O·CO·CO₂ 방출과 함께 근일점 통과 이후 뒤늦게 CH₄가 검출되는 특이한 휘발성 활동을 보였다. 연구진은 형상 모델과 은하 우주선(GCR)에 의한 성간 공간 가공을 반영한 열물리 핵 모델을 결합해 1만 2,000회의 모델 계산을 수행했고, 관측된 방출률을 재현하는 조건으로 CO 스노우라인 너머 초저온(T < 20K) 영역에서 형성된 휘발성 풍부한 원시 조성과 0.87~3.1Gyr의 유효 GCR 노출을 제시했다. GCR 가공은 연속적인 조성 구배를 만들고 CO 일부를 2차 CO₂로 전환하며 방사선 분해로 표면 근처 CH₄를 고갈시키는데, 지연된 CH₄ 검출은 더 깊은 H₂O 기질에 갇혀 살아남은 CH₄가 근일점 이후 지하 가열이 진행되며 방출된 결과로 설명된다. 또한 사후 분포에서는 원시 먼지 함량과 GCR 노출 사이의 축퇴가 나타나, 먼지가 많고 약하게 가공된 경로와 얼음이 많고 강하게 조사된 경로가 유사한 열물리 특성의 지하층을 만든다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)

A telescope sits atop a hill overlooking clouds
천문·천체물리

제임스웹, 성간 혜성 3I/ATLAS에서 '내화성 물질이 풍부한' 물얼음 포착

제임스웹 우주망원경(JWST)의 NIRSpec PRISM으로 성간 혜성 3I/ATLAS를 2025년 8월 6일, 2025년 12월 22일, 2026년 4월 1일 세 차례 관측했으며, 당시 태양으로부터의 거리는 각각 3.3, 2.4, 5.7au였다. 스펙트럼에서는 넓은 3μm 흡수대와 함께 H2O·CO2·CO 기체 방출이 나타났는데, 기존의 물얼음이 풍부한 태양계 혜성 코마와 달리 1.5μm와 2.0μm 물얼음 흡수대는 약하거나 보이지 않았다. 스펙트럼 모델링 결과는 내화성 물질을 포함한 서브마이크론~마이크론 크기의 물얼음 집합체로 가장 잘 설명되며, 3차 관측에서는 더 큰 마이크론 크기의 얼음이 풍부한 집합체와 결정질 물얼음에 해당하는 3.1μm 부근의 미세한 프레넬형 구조가 확인됐다. 연구진은 3I/ATLAS의 스펙트럼 특성이 태양계 혜성 코마와 중간 크기 해왕성 바깥 천체들 사이를 잇는다며, 서로 다른 원시행성계 원반에서 만들어진 미행성체의 얼음 구성 물질이 순수한 얼음 알갱이부터 내화성 물질이 섞인 집합체까지 연속적인 분포를 이룰 수 있고 3I/ATLAS는 그중 내화성 물질이 풍부한 쪽에 해당한다고 설명했다.

arXiv astro-ph.EP (행성계)