De wetenschappelijke gemeenschap heeft nieuwe inzichten verkregen in de samenstelling van materie buiten ons eigen zonnestelsel dankzij de bestudering van 3I/ATLAS. Dit object, dat in juli 2025 werd geïdentificeerd als het derde bekende interstellaire lichaam, heeft astronomen toegestaan om de eigenschappen van waterijs in een vreemd sterrenstelsel te analyseren. De resultaten wijzen erop dat de fundamentele gedragingen van dit ijs consistent zijn over grote kosmische afstanden.
Voor de detectie van waterijs maken astronomen doorgaans gebruik van infraroodwaarnemingen. Normaal gesproken absorbeert waterijs licht op specifieke golflengten, namelijk 1,5, 2,0 en 3,0 micron, een patroon dat ook wordt waargenomen bij lokale kometen zoals Hartley 2. Bij de eerste analyses van 3I/ATLAS via de James Webb Space Telescope (JWST) ontstond er echter verwarring. Hoewel de lijn bij 3,0 micron duidelijk aanwezig was, bleven de signalen bij 1,5 en 2,0 micron zwak of waren ze zelfs volledig afwezig.
Naast deze ontbrekende signalen vertoonde het object een ongebruikelijke blauwe helling in het nabij-infraroodcontinuüm tussen 1,15 en 2,50 micron. Dit specifieke kenmerk komt niet voor bij de kometen die binnen ons eigen zonnestelsel bewegen. Volgens berichtgeving van universetoday.com zorgden deze onregelmatigheden ervoor dat sommige wetenschappers zich afvroegen of er wel sprake was van waterijs op het object.
Om deze mysteries op te lossen, startte een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Silvia Protopapa van het Southwest Research Institute en het NASA Goddard Space Flight Center een diepgaande analyse. De resultaten, die werden gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters, maakten gebruik van simulatiemodellen om te onderzoeken hoe licht reageert op mengsels van water en stof.
Uit dit onderzoek bleek dat het ijs op 3I/ATLAS niet in pure vorm aanwezig is, maar is ingesloten in microscopisch kleine korrels. Deze korrels bestaan uit een mengsel van water en donkere mineralen, waaronder pyroxeen en koolstof. Omdat het licht in deze aggregaten snel botst tegen stofdeeltjes, wordt het optische pad verkort. Dit effect dempt de absorptiekenmerken op de golflengten van 1,5 en 2,0 micron, terwijl de langere golflengte van 3,0 micron wel kan passeren. Zoals beschreven door , verklaart deze structuur ook de blauwe kleur die de JWST waarnam, omdat deze minuscule deeltjes kortere golflengten effectiever verstrooien.
De bevindingen hebben een grote wetenschappelijke betekenis omdat ze aantonen dat de chemische bouwstenen van het universum universele regels volgen. Hoewel de fysieke vorm — in dit geval de menging met mineralen — de spectrale handtekening kan beïnvloeden, blijven de basiskenmerken van waterijs hetzelfde, ongeacht de oorsprong van het object. Volgens bewijst dit dat waterijs over verschillende sterrenstelsels heen op een vergelijkbare manier functioneert.
Deze gedetailleerde analyse was mogelijk door de superieure observatiecapaciteiten van de JWST, die 3I/ATLAS op drie verschillende momenten tijdens zijn passage door ons zonnestelsel heeft kunnen vastleggen. Dit biedt een aanzienlijke verbetering ten opzichte van de gegevens die in 2019 werden verzameld bij de ontdekking van de vorige interstellaire bezoeker, 2I/Borisov. De studie naar 3I/ATLAS bevestigt daarmee dat de fundamentele natuurkunde van ijsstructuren universeel is, zoals verder uitgelicht door .