“星際訪客” 3I/ATLAS 彗星正在往太陽系中心的路上狂奔。10 月 3 日,它在距離火星約 3000 萬公里處越過。歐洲航天局(ESA)的火星探測(cè)器對(duì)它進(jìn)行了照相觀測(cè),不經(jīng)意間火星竟然充當(dāng)了一次地球“前哨站”的角色。
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3I/ATLAS的軌道(來源:NASA/JPL)
3I/ATLAS 彗星是今年 7 月 1 日由位于智利的小行星撞擊地球末端警報(bào)系統(tǒng)(ATLAS) 發(fā)現(xiàn)的。ATLAS原本是守護(hù)地球的安全衛(wèi)士,這一回,它在監(jiān)視四周時(shí)突然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)距離太陽 4.5 天文單位(約 6.7 億公里)的奇怪目標(biāo)——正以 61 公里/秒(約22萬公里/小時(shí))這一前所未見的高速向太陽飛馳。它的軌道偏心率達(dá)到了讓人吃驚的 6.30,是一條開口巨大的雙曲線軌道,而太陽系中絕大多數(shù)天體都在橢圓軌道或拋物線軌道上運(yùn)行。這意味著此物絕非太陽系原產(chǎn),并且太陽的引力也不太可能抓住它——它一定是一個(gè)來自太陽系外的“臨時(shí)訪客”。很快, 國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì) 小行星中心 (MPC) 賦予賦予其正式編號(hào)—— 3I/ATLAS。其中 字母 I 表示星際間的(interstellar),指來自太陽系外或介于恒星與恒星間的,前面的數(shù)字 3 則代表這是迄今發(fā)現(xiàn)的第三個(gè)這樣的天體。前兩位分別是 2017 年的 1I/'Oumuamua 和 2019 年的 2I/Borisov 。
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首個(gè)系外天體奧陌陌( 1I/'Oumuamua )的藝術(shù) 想象畫(來源: M. Kornmesser / ESO )
這段時(shí)間網(wǎng)上還有很多人炒作 3I/ATLAS 為“不明物體”“星際訪客”“星際入侵”甚至“外星飛船”。事實(shí)上“哈勃”空間望遠(yuǎn)鏡早在7月21日就已經(jīng)對(duì)它進(jìn)行過觀測(cè),發(fā)現(xiàn)了明顯的彗星的形態(tài),同時(shí)也獲得了它的光譜數(shù)據(jù)。8月6日,“詹姆斯·韋布”空間望遠(yuǎn)鏡使用其近紅外相機(jī)也進(jìn)行了細(xì)致的觀測(cè),而紅外波段在研究彗星的氣體和水冰方面特別有用。兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)都證實(shí)了 3I/ATLAS 的確是一顆彗星,但也了解到它和太陽系彗星的顯著區(qū)別,例如極大的二氧化碳和水的比例( CO?/H?O )高達(dá)8:1,這是一個(gè)重要的暗示, 3I/ATLAS 來自“異國他鄉(xiāng)”。
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哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝到星際訪客彗星 3I/ATLAS 的圖像(圖片來源:NASA/ESA/Hubble)
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詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的 3I/ATLAS 紅外圖像,揭示了二氧化碳和水的活動(dòng)性(圖片來源:NASA)
巧合的是, 3I/ATLAS 彗星將接連路過火星( 2025年10月3日 )、金星(2025年11月3日) 、地球(2025年12月19日)和 木星(2026年3月16日) ,好像是要對(duì)太陽系主要景點(diǎn)“打卡”似的,據(jù)說這種概率大概只有千分之幾。然而不巧的是,它距離地球比較遙遠(yuǎn),最近時(shí)也有 1.8 天文單位(約 2.7 億公里),不太理想。相比之下,它掠過火星時(shí)只有 0.2 天文單位(約 3000 萬公里)。要知道,現(xiàn)在人類在火星表面以及環(huán)火星軌道上部署了多個(gè)探測(cè)器!
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3I/ATLAS的軌道及其與地球、火星的位置關(guān)系。彩色編號(hào)點(diǎn)標(biāo)記了重要的觀測(cè)位置。(來源:ESA)
歐洲航天局日前透露, 10月1日至7日期間他們調(diào)用了痕量氣體軌道飛行器(TGO)和火星快車(Mars Express)探測(cè)器,將它們所搭載的相機(jī)對(duì)準(zhǔn) 3I/ATLAS 進(jìn)行了拍攝。然而難度是相當(dāng)大的,因?yàn)檫@兩個(gè)探測(cè)器是被設(shè)計(jì)用來對(duì)火星地面進(jìn)行觀測(cè)的,而非星空。這顆彗星比它們通常的目標(biāo)暗約 10,000 到 100,000 倍。TGO 上彩色立體表面成像系統(tǒng)(CaSSIS)最慢快門是 5 秒,而火星快車上的只有 0.5 秒。所以最終結(jié)果是 TGO 拍到了一個(gè)“小蝌蚪”,而火星快車沒能拍到。略顯遺憾的是,由于這顆彗星太小了,照片中只能看出彗星的彗頭和彗尾,卻無法分辨出彗核與彗發(fā)。
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在火星軌道運(yùn)行的痕量氣體軌道飛行器(TGO)拍攝的 3I/ATLAS 彗星(來源:ESA/TGO/CaSSIS)
隨著 3I/ATLAS 彗星離地球越來越近,會(huì)有更多目光投向它,因?yàn)樗锌赡転槲覀儙斫厝徊煌摹笆澜缬^”。太陽系中的每顆行星、衛(wèi)星、小行星、彗星都有一個(gè)共同的起源,但是星際彗星則是真正的局外人,它們所攜帶著的信息可能與我們有著巨大差異。比方說 3I/ATLAS 的年齡,有研究人員推測(cè)它的誕生時(shí)間可能比我們太陽系還要早 30 億年。
參考資料
[1] https://www.space.com/astronomy/asteroids/hubble-spots-interstellar-invader-comet-3i-atlas-for-the-first-time
[2] https://www.jameswebbdiscovery.com/discoveries/what-james-webb-telescope-found-about-the-interstellar-comet-3iatlas
[3] https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/ESA_s_ExoMars_and_Mars_Express_observe_comet_3I_ATLAS
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