Sao chổi liên sao 3I/ATLAS chứa lượng methanol gấp 70 lần bất kỳ sao chổi nào từ hệ mặt trời của chúng ta

Sao chổi liên sao 3I/ATLAS đã mang đến cho các nhà thiên văn một dấu hiệu hóa học mà không một vật thể nào trong hệ Mặt Trời của chúng ta có thể sánh được. Là vật thể thứ ba từng được xác nhận đến từ bên ngoài hệ Mặt Trời, nó chứa methanol với hàm lượng cao gấp 70 đến 120 lần so với hydro cyanide — một tỷ lệ vượt xa phạm vi quan sát được ở các sao chổi đã biết đến nỗi nhóm nghiên cứu phải kiểm tra lại thiết bị của họ.

Trong danh mục khoảng 30.000 sao chổi từ hệ Mặt Trời, những vật thể giàu methanol nhất chỉ đạt tỷ lệ khoảng 3. Con số của 3I/ATLAS không phải là một phép đo mức độ. Nó là một tín hiệu của một hóa học hoàn toàn khác.

Nguồn gốc của methanol

Nhóm nghiên cứu do Nathan Roth tại Đại học American dẫn đầu đã sử dụng Mạng lưới Kính viễn vọng Atacama Large Millimeter/submillimeter Array’s Atacama Compact tại Chile. Họ đã quan sát 3I/ATLAS vào nhiều thời điểm khác nhau vào cuối năm 2025, khi sao chổi tiến gần Mặt Trời và hoạt động của nó trở nên mạnh mẽ hơn và từ hàng triệu hạt băng nhỏ li ti lơ lửng trong lớp mây mù xung quanh, đám mây khí và bụi hình thành khi ánh sáng Mặt Trời làm nóng sao chổi. Sự phát thải khí từ hai nguồn này là lần đầu tiên các nhà khoa học theo dõi được ở bất kỳ vật thể liên sao nào.

Bài viết nên đọcJWST phát hiện nước ngay sát Sagittarius A* — hóa học vẫn diễn ra trong lõi thiên hà

Phân tử khác mà nhóm nghiên cứu đo được, hydro cyanide, hoạt động theo cách thông thường: nó gần như hoàn toàn đến từ hạt nhân, giống như ở các sao chổi trong hệ Mặt Trời. Sự tương phản này làm cho sự bất thường của methanol càng trở nên rõ rệt hơn. HCN là đường cơ sở. Mọi thứ trên nó là dấu vân tay của một hệ sao khác.

Hóa học nói lên điều gì về nơi hình thành

Methanol hình thành trong các đám mây phân tử lạnh — lớp khí liên sao đậm đặc sụp đổ để tạo thành các ngôi sao và hệ hành tinh mới. Nồng độ của nó trong sao chổi phụ thuộc vào nhiệt độ, mật độ và môi trương bức xạ tử ngoại của đĩa tiền hành tinh nơi sao chổi được tập hợp. Tỷ lệ methanol so với HCN từ 70 đến 120 ngụ ý rằng đĩa xung quanh ngôi sao mẹ của 3I/ATLAS có lượng hóa học tạo ra methanol nhiều hơn đáng kể so với đĩa đã xây dựng nên các sao chổi của hệ Mặt Mặt.

Liệu đó có nghĩa là có nhiều tinh thể giàu carbon hơn, một vùng hình thành lạ lạnh hơn, hay tiếp xúc lâu hơn với môi trường đám mây phân tử trước khi được hợp nhất thành một tiền hành tinh hay không vẫn là một câu hỏi cần giải đáp. Điều đã được xác định là tỷ lệ này không phải là nhiễu. Trong hai đêm quan sát riêng biệt, các phépđo lần lượt là 70 và 120 — các giá trị khác nhau, nhưng cả hai đều vượt xa phạm vi của hệ Mặt Trời đến mức kết luận là như nhau.

Điều khiến 3I/ATLAS khác biệt so với hai vị khách liên sao đầu tiên

Vật thể liên sao đầu tiên từng được phát hiện, 1I/’Oumuamua, đi qua vào năm 2017 và để lại nhiều câu hỏi hơn là câu trả lời. Nó không có lớp mù khả kiến, không có khí có thể thấy được và có một tốc độ gia tốc mà không thể giải thích hoàn toàn bằng áp suất bức xạ Mặt Trời. Các nhà khoa học vẫn bất đồng về nó là gì. Vị khách liên sao thứ hai, 2I/Borisov, đến vào năm 2019 và trông quen thuộc đến mức an ủi: một sao chổi phát thải khí bình thường và mang các phân tử phù hợp với sao chổi trong hệ Mặt Trời. Borisov là thông điệp đầy khích lệ rằng các hệ hành tinh ở nơi khác cũng xây dựng nên hóa học quen thuộc.

3I/ATLAS là phản biện. Nó trông giống một sao chổi về cấu trúc — nó có lỏi, lớp mù và các tia — nhưng hoá học của nó không khớp. Nó được phát hiện vào ngày 1 tháng 7 năm 2025 bởi cuộc khảo sát ATLAS, và trong vòng vài tuần, cộng đồng thiên đã huy toán hàng chục thiết bị để quan sát nó trước khi nó rời khỏi hệ Mặt Trời trong. Các quan sát ALMA vào cuối năm 2025 là một trong những quan sát chi tiết nhất về hóa học của chiến dịch.

Điều 3I/ATLAS chưa làm sáng tỏ

Bài báo thận trọng về việc hàm lượng methano cao giải thích được điều gì và điều gì không. Roth và các đồng nghiệp không cho rằng họ nhận diện được hệ sao mẹ hay tái tạo chính xác các điều kiện của đĩa. Các quan sát bao phủ hành vi phát thải khí gần điểm cận nhật — điểm tiếp cận gần nhất với Mặt Trời của sao chổi — nhưng cùng một sao chổi ở một giai đoạn khác của hành trình, hoặc từ một góc nhìn khác, có thể thể hiện các tỷ lệ khác nhau khi các chất bay hơi khác nhau trở nên hoạt động.

Một nghiên cứu được bình duyệt từ một chiến dịch thiết bị đơn lẻ cũng mang những giới hạn về phương pháp. Các tỷ lệ methanol – HCN của nhóm nghiên cứu phụ thuộc vào các phép đo vạch phổ ở bước sóng dưới mi-li-mét, nơi sự hấp thụ khí quyển và sự pha loãng chùm tia gây ra những bất định. Các giá trị 70 và 120 không giống nhau qua hai đêm, phản ánh sự biến đổi tự nhiên của quá trình phát thải khí của sao chổi khi lõi quay và sự đốt nóng của Mắt thay đổi. Cả hai quan sát đều không phù hợp với bất kỳ Dữ liệu Tờ báo nào của hệ Mặt Trời — nhưng sự biến đổi giữa chúng tự nó đã là một lời nhắc nhở rằng 3I/ATLAS là một vật thể động được đo trong một thời điểm trên quỹ đạo của nó.

Nhóm nghiên cứu cũng lưu ý rằng tỷ lệ này không phải là bức tranh hóa học hoàn chỉnh. Hàng chục phân tử khác đã được phát hiện hoặc đặt giới hạn trên trong các sao chổi của hệ Mặt Trời, và chiến dịch quan sát 3I/ATLAS chỉ đo được methanol và HCN ở bước sóng vô tuyến. Các quang phổ ở bước sóng tử ngoại, hồng ngoại và khả kiến từ các thiết bị khác cũng quan sát sao chổi này sẽ xây dựng nên một bức tranh đầy đủ hơn trong những tháng tới khi bộ dữ liệu tổng hợp từ chiến dịch 2025 được công bố.

Các câu hỏi thường gặp về 3I/ATLAS

3I/ATLAS là gì?

3I/ATLAS là vật thể liên sao thứ ba từng được xác nhận đi vào hệ Mặt Trời của chúng ta từ bên ngoài. Nó được phát hiện vào ngày 1 tháng 7 năm 2025 bởi hệ thống kính thiên văn tự động ATLAS lược. Vật thể đầu tiên là 1I/’Oumuamua (2017) và vật thể thứ hai là 2I/Borisov (2019). Tên gọi 3I đánh dấu nó là kẻ xâm nhập liên sao thứ ba đã được xác nhận.

Tại sao methanol lại quan trọng trong các sao chổi?

Methanol (CH₃OH) là một phân tử hữu cơ đơn giản hình thành ở nhiệt độ thấp trong các đám mây phân tử nơi các ngôi sao và hành tinh phát triển. Sự phong phú của nó so với các phân tử khác — đặc biệt là hydro cyanide — phản ánh nhiệt độ và tính chất hóa học của đĩa tiền hành tinh nơi sao chổi được tập hợp. Một tỷ lệ methanol rất cao cho thấy các điều kiện hình thành khác biệt với những gì đã hình thành nên các sao chổi của hệ Mặt Trời chúng ta.

Các nhà khoa học đo lường các phân tử trong sao chổi như thế nào?

Các kính viễn vọng vô tuyến như ALMA phát hiện các phân tử cụ thể bằng cách đo bức xạ vi sóng và milimét mà chúng phát ra khi các liên kết phân tử của chúng dao động. Mỗi phân tử phát ra ở các tần số đặc trưng — một dấu hiệu quang phổ. Bằng cách đo cường độ của các vạch phát xạ này trong lớp mù mịt của sao chổi, các nhà thiên văn tính toán được lượng mỗi phân tử hiện diện so với các phân tử khác.

Liệu 3I/ATLAS có thể mang các phân tử hữu cơ từ hệ sao khác đến Trái Đất không?

Không. 3I/ATLAS sẽ đi qua hệ Mặt Trời và rời đi vĩnh viễn — nó nằm trên một quỹ đạo hypebol sẽ đưa nó trở lại không gian liên sao. Bản thân sao chổi này không gây ra nguy cơ nào với Trái Đất. Nhưng hóa học của nó cung cấp bằng chứng trực tiếp rằng các phân tử hữu cơ phổ biến trong hệ Mặt Trời của chúng ta cũng hình thành trong các hệ hành tinh khác, với các tỷ lệ khác nhau.

Điều gì sẽ xảy ra với 3I/ATLAS tiếp theo?

3I/ATLAS đã đi qua điểm cận nhật của nó và đang rời xa. Các quan sát bổ sung từ chiến dịch 2025 — bao phủ các bước sóng tử ngoại, hồng ngoại và khả kiến — đang được phân tích và sẽ được công bố trong những tháng tới. Cư liệu từ kính Hubble, JWST, SPHEREx và các nhiệm vụ hành tinh đã quan sát sao chổi vào năm 2025 sẽ tạo nên bức chân dung hóa học đầy đủ nhất về bất kỳ vật thể liên sao nào từng được đo.

Bài báo về methanol của ALMA dựa trên các quan sát từ cuối năm 2025, khi 3I/ATLAS ở gần điểm đến cận nhật nhất và hoạt động hóa học mạnh m7ẽ nhất. Nó được xuất bản vào ngày 9 tháng 9 năm 2026. Dữ liệu tử ngoại, hồng ngoại và quang học từ cùng chiến dịch — từ Hubble, JWST, SPHEREx và nhiều sứ mệnh hành tinh — vẫn đang được phân tích. Mỗi bộ dữ liệu trong số đó đều sẽ đối mặt với một câu hỏi giống nhau: liệu lượng methanol dư thừa có phải là toàn bộ câu chuyện, hay chỉ là phân tử gây ồn ào nhất.

Tham khảo: Roth và các cộng sự, “Methanol và HCN trong lớp mù của sao chổi liên sao 3I/ATLAS,” The Astrophysical Journal Letters, 2026. DOI: 10.3847/2041-8213/ae433b

Thẻ: ALMA, 3I/ATLAS, cometary chemistry, interstellar comet, methanol

Nội dung tương tự

James Webb tìm thấy mê-tan trên hành tinh khổng lồ không nóng cháy cũng không đóng băng

JWST phát hiện hành tinh thứ ba của Beta Pictoris qua quang phổ khí quyển

JWST phát hiện vật thể sáng gấp 100 tỷ lần một ngôi sao — nhưng không phải sao

Một hành tinh đã mất có kích thước bằng Mặt Trăng để lại hóa học trong thiên thạch Sahara

Sự ra đời của sao giảm 60% — nguồn hydro vũ trụ vẫn gần như nguyên vẹn

James Webb tìm thấy hành tinh nơi mây đá hình thành mỗi sáng và tan biến khi đêm về