比太陽系還老？神秘星際訪客掠過火星

就在上周，一位來自太陽系之外的神秘“訪客”，3I/ATLAS彗星，與火星進(jìn)行了一次遙遠(yuǎn)的“邂逅”。歐洲空間局（ESA）的兩艘火星軌道探測器抓住了這個千載難逢的機會，為我們傳回了這位宇宙深處流浪者的珍貴影像。

動圖：ExoMars TGO拍攝的3I/ATLAS彗星 圖源：ESA
火星軌道上的“驚鴻一瞥”

這位星際“闖入者”在10月3日最接近火星時，距離我們的兩艘探測器，ExoMars TGO和“火星快車”，約有3000萬公里。

這是一個巨大的挑戰(zhàn)。要知道，這兩艘探測器上的相機都是為了拍攝幾百公里下方明亮的火星表面而設(shè)計的。對于一個如此遙遠(yuǎn)又暗淡的目標(biāo)，科學(xué)家們起初也不確定能拍到什么。

幸運的是，ExoMars TGO探測器不負(fù)眾望，其搭載的“彩色和立體表面成像系統(tǒng)”（CaSSIS）成功捕捉到了一系列圖像。在上面的動圖中，那個在畫面中央附近向下移動的、略顯模糊的白點，就是3I/ATLAS彗星。這個“白點”其實是彗星的核心部分，包括它由冰和巖石構(gòu)成的彗核以及包裹著它的彗發(fā)。

CaSSIS相機的首席研究員尼克·托馬斯（Nick Thomas）解釋說：“這次觀測對儀器來說挑戰(zhàn)極大。這顆彗星比我們通常拍攝的目標(biāo)要暗1萬到10萬倍。”

我們究竟看到了什么？

由于距離太遠(yuǎn)，我們無法將彗核從彗發(fā)中分辨出來。想要看清它幾公里寬的彗核，難度堪比從地球上看清月球上的手機。

但我們清晰地看到了直徑達(dá)數(shù)千公里的彗發(fā)。當(dāng)3I/ATLAS彗星靠近太陽時，太陽的熱量和輻射使其蘇醒，釋放出氣體和塵埃，在彗核周圍形成了這團光暈。

不過，由于塵埃的亮度會隨著與彗核距離的增加而迅速減弱，彗發(fā)的邊緣會逐漸消失在圖像的噪點中，所以我們看到的并非是彗發(fā)的完整尺寸。

通常，彗星的物質(zhì)會被太陽風(fēng)“吹”成一條長長的彗尾，最長可達(dá)數(shù)百萬公里。但彗尾遠(yuǎn)比彗發(fā)暗淡，因此在這次的照片中我們沒能看到。不過別灰心，隨著彗星繼續(xù)升溫并釋放更多物質(zhì)，它的彗尾未來可能會變得更加清晰。

ExoMars TGO拍攝的3I/ATLAS彗星

圖源：ESA 一位稀有且古老的“訪客”

3I/ATLAS彗星之所以如此特別，是因為它來自太陽系之外，是繼2017年的“奧陌陌”（1I/?Oumuamua）和2019年的“鮑里索夫”（2I/Borisov）之后，人類發(fā)現(xiàn)的第三顆星際彗星。

這些彗星是真正的“外來者”。我們太陽系中的所有行星、衛(wèi)星、小行星乃至生命，都有一個共同的起源。但星際彗星攜帶著來自遙遠(yuǎn)世界的線索，為我們揭示太陽系外的奧秘。

天文學(xué)家根據(jù)其運行軌跡推測，3I/ATLAS彗星甚至可能是迄今為止觀測到的最古老的彗星，它的年齡可能比我們46億歲的太陽系還要再大上30億年！

下一步計劃

目前，科學(xué)家們?nèi)栽趯?shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，包括嘗試疊加“火星快車”拍攝的多張圖像，希望能從中找到這顆暗淡彗星的蹤跡。

而激動人心的觀測還在后頭：

下個月，歐空局的木星冰月探測器（Juice）將對它進(jìn)行觀測。雖然屆時距離更遠(yuǎn)，但彗星將剛剛經(jīng)過近日點，會處于更活躍的狀態(tài)。

未來，歐空局正在籌備“彗星攔截器”（Comet Interceptor）任務(wù)。該任務(wù)計劃于2029年發(fā)射，它將在太空中“靜候”，等待一顆原始彗星，或者，雖然希望渺茫但極具吸引力，像3I/ATLAS這樣的星際天體出現(xiàn)，然后對它進(jìn)行近距離探測。

圖源：ESA

正如歐空局科學(xué)家科林·威爾遜（Colin Wilson）所說：“看到我們的火星探測器能應(yīng)對這樣的突發(fā)情況，總是格外令人興奮。” 這些來自宇宙深處的冰冷流浪者，為人類與更廣闊的銀河系建立了一座稀有的橋梁，每一次觀測都可能帶來對宇宙認(rèn)知的全新突破。

參考

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/ESA_s_ExoMars_and_Mars_Express_observe_comet_3I_ATLAS