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2025年の夏に見つかった 3I/ATLAS は、太陽系の外からやってきた3つ目の天体です。2017年のオウムアムア、2019年のボリソフ彗星に続く来訪者で、よその星のまわりでできた彗星を間近で調べられる、めったにない機会でした。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、こうした天体が見つかったらすぐ追えるように準備されていて、発見から間もない2025年8月から観測を始めています。
これまでの観測で、3I/ATLAS の氷に含まれる重水素の割合が太陽系の彗星よりずっと高いことや、二酸化炭素がとても多いことが分かり、100億年以上前に、冷たく古い星系で生まれたらしいという見方が出ていました。2026年10月26日に The Astrophysical Journal Letters に載った論文は、同じ JWST のデータから別のものを読み取っています。氷そのものではなく、氷の「粒」がどんな状態かという話です。
消えていた2本の吸収線
サウスウエスト研究所の Silvia Protopapa らは、JWST の近赤外分光器 NIRSpec で 3I/ATLAS を3回観測しました。近日点通過の前の2025年8月6日（太陽から3.3天文単位）、通過後の2025年12月22日（2.4天文単位）、そして2026年4月1日（5.7天文単位）です。彗星が太陽に温められると表面からガスが噴き出し、氷の粒を巻き上げてコマ（核を包むガスと塵の雲）を作ります。JWST はそのコマの光を波長ごとに分けて調べました。
太陽系の彗星のコマにある水の氷は、波長3マイクロメートルに強い吸収の帯を作り、1.5マイクロメートルと2マイクロメートルにも弱い吸収を作ります。この3本がそろって水の氷の印です。ところが 3I/ATLAS では、3マイクロメートルの帯は強くはっきりしているのに、1.5と2マイクロメートルの帯が弱いか、まったく見えませんでした。「この組み合わせは謎でした」と Protopapa は Space.com に話しています。「強い3マイクロメートルの帯はコマに水の氷があることを示しますが、短い波長の帯が弱いか無いということは、その氷が太陽系の彗星でふだん見る形ではないということです」
氷の粒に、塵がたっぷり混ざっていた
見慣れないスペクトルが出たとき、研究者はモデルを使って、どんな粒ならその形が再現できるかを探ります。研究チームの計算では、観測をいちばんよく再現したのは、1マイクロメートル（1ミリの1000分の1）より小さい、水の氷に耐火物（高温でも固体のままの岩石質の成分、つまり塵）が混ざった粒の集まりでした。太陽系の彗星の氷の粒は、ほとんど塵の混ざらない純粋に近い水の氷です。粒の大きさは同じくらいなのに、3I/ATLAS の粒は塵まみれだった。「この粒を特別なものにしているのは、氷にどれだけ塵が混ざっているかのようです」と Protopapa は言います。「その粒には、この彗星が生まれた場所の条件についての手がかりが詰まっています」
3回の観測を比べると、変化も見えました。最後の2026年4月のスペクトルは、最初の8月より大きめの1マイクロメートル級の氷に富んだ粒が加わったほうが合い、3.1マイクロメートル付近に結晶の水の氷に特有の小さな構造が現れていました。これは、最初から結晶の氷で粒の大きさと塵の混ざり方が変わったと見ることも、非晶質に近い氷が結晶に変わっていったと見ることもでき、論文はどちらとも決めていません。
太陽系の彗星より、海王星の外の天体に似ていた
ここからが、この論文の転です。3I/ATLAS のスペクトルは、太陽系の彗星とは合わなかった一方で、海王星の軌道の外側にある中くらいの大きさの天体、いわゆる太陽系外縁天体（TNO）のいくつかの分類とは似ていました。TNO は太陽系の原始惑星系円盤の、多くの彗星とは別の領域でできた天体で、組成もそれを反映しています。
「ひと目見たときは、3I/ATLAS は私たちの知っている氷の彗星とは違って見えました」と Protopapa は話しています。「でも、私たちの太陽系の遠い氷の天体と並べてみると、もう場違いには見えませんでした」。論文は、太陽系の彗星の氷の粒から 3I/ATLAS の粒までを、「純粋な氷の粒」から「塵の混ざった氷の集合体」へ続く一つの連続した帯として描いています。別々の星のまわりの円盤でできた微惑星の氷の材料が、この帯の上に並ぶかもしれない。そして 3I/ATLAS は、その帯の塵の多い端にいる、というわけです。
これは、よその星のまわりで惑星を作った材料が、太陽系の材料とまったく別物ではなく、同じ範囲の性質を共有していることを示唆します。1マイクロメートルに満たない氷の粒がまず円盤の中でできて、それが彗星や原始惑星のような大きな天体に取り込まれていく。その最初の一歩が、星が違っても似た道筋をたどっているのかもしれません。
一つの天体を3回見た結果である
ただし、これは星間彗星1個の、3回の観測から引き出された話です。粒の中身はスペクトルをモデルで再現して推定したもので、直接つかまえて測ったわけではありません。TNO との類似についても、別の解析では赤みがかった有機物に富む分類の天体と比べる見方があり、どの分類に近いのかは一つに落ち着いていません。結晶の氷か非晶質の氷かという問いも、今回のデータだけでは決まりませんでした。
それでも、「氷の粒にどれだけ塵が混ざっているか」という一つの軸で、よその星系の彗星と太陽系の遠い天体を同じ物差しの上に置けたことに、この研究の価値があります。次の星間天体が来たとき、JWST はまた同じ物差しを当てることになるはずです。
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出典
Protopapa, S., Kelley, M. S. P., Cordiner, M. A. et al. (2026). JWST Reveals Refractory-rich Water Ice in Interstellar Comet 3I/ATLAS: Evidence for a Continuum of Grain Properties across Protoplanetary Disks. The Astrophysical Journal Letters 1011(1), L11. https://doi.org/10.3847/2041-8213/aea60d（プレプリント：https://arxiv.org/abs/2609.19286）
Space.com: James Webb Space Telescope uncovers new clues about the origins of ‘interstellar invader’ comet 3I/ATLAS（2026年11月2日） https://www.space.com/astronomy/asteroids/james-webb-space-telescope-uncovers-new-clues-about-the-origins-of-interstellar-invader-comet-3i-atlas
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