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大名鼎鼎的奧陌陌(Oumuamua)是我們已知的第一個(gè)星際天體 圖源:NASA
是時(shí)候聊聊3I/Atlas了!
繼2017年的奧陌陌、2019年的2I/鮑里索夫之后,2025年7月1日發(fā)現(xiàn)的彗星3I/Atlas,是人類已知的第三個(gè)星際訪客,也是體積最大的一個(gè)。根據(jù)8月20日的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,其慧核直徑的上限為5.6公里。
通過模擬其軌跡,研究人員發(fā)現(xiàn)3I/Atlas是從人馬座方向逐漸接近我們太陽(yáng)系的,初步估計(jì)它可能有70多億年的歷史,比太陽(yáng)系誕生還早近三十億年。
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哈勃望遠(yuǎn)鏡于7月21日拍攝到這幅星際彗星3I/ATLAS的清晰圖像,當(dāng)時(shí)它距地球4.46億公里
圖源:NASA
預(yù)計(jì)于明天(10月29日),這顆古老的彗星將抵達(dá)距太陽(yáng)約1.4個(gè)天文單位(約合2.1億公里)的近日點(diǎn),位于火星軌道內(nèi)。
在太陽(yáng)引力的加速下,其軌道速度將從剛發(fā)現(xiàn)時(shí)61.3公里/秒(位于木星軌道內(nèi))的攀升至約68公里/秒。
這個(gè)速度有多快?想象一下,如果你坐上這顆古老的彗星,僅需18秒左右,就能從北京“嗖!”一下瞬移到上海。
作為一個(gè)短暫的過客,經(jīng)過近日點(diǎn)后,3I/Atlas就會(huì)快速離開太陽(yáng)系,在不到三年時(shí)間內(nèi)到達(dá)海王星軌道,然后繼續(xù)飛入浩瀚的星際空間。
星際彗星什么樣?
先讓我們來一睹3I/Atlas的芳容。
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3I/Atlas模擬圖 圖源:NASA
看到上圖,你可能會(huì)有點(diǎn)奇怪,這“大土豆”或者“臟雪球”的造型好像和奧陌陌相差甚遠(yuǎn)——其實(shí)這才是彗星最常見的樣子,而奧陌陌那樣像一根光禿禿雪茄的形態(tài),反而屬于不同尋常的特例(奧陌陌到底是彗星還是小行星存在爭(zhēng)議)。
在星際訪客們來臨之前,我們認(rèn)識(shí)的所有彗星都來自太陽(yáng)系本身。它們是繞太陽(yáng)運(yùn)行的一種質(zhì)量較小的天體。天文學(xué)家認(rèn)為它們起源于太陽(yáng)系外圍的柯伊伯帶和奧爾特云,特別是后者——此星云是一個(gè)巨大的冰庫(kù)。
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2019年,NASA的“新視野”號(hào)探測(cè)器就曾在柯伊伯帶拍攝到了一個(gè)可愛的“雪人”小行星
圖源:NASA
彗星的核心是一個(gè)由冰、巖石和塵埃混合的固態(tài)彗核。在遠(yuǎn)離太陽(yáng)時(shí),它只是一個(gè)寂靜的冰封天體。然而,當(dāng)它逐漸靠近太陽(yáng),太陽(yáng)的熱量會(huì)“喚醒”它,使其內(nèi)部的冰等物質(zhì)劇烈蒸發(fā)。這些噴流將塵埃一同帶離表面,在彗核周圍孕育出一個(gè)巨大而稀薄的大氣層,這便是彗發(fā)。此時(shí),彗星才展現(xiàn)出我們熟悉的外觀。
緊接著,太陽(yáng)的力量開始“雕刻”它:太陽(yáng)輻射壓力將塵埃推成一條彎曲的塵埃尾;而太陽(yáng)風(fēng)則與彗發(fā)氣體相互作用,吹出一條筆直、狹長(zhǎng)的離子尾。這兩條都背離太陽(yáng)的壯觀彗尾,便是我們?cè)谝箍罩锌吹降摹伴L(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴”。
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慧核、慧發(fā)和慧尾(白色為塵埃尾、藍(lán)色為離子尾) 圖源:astronomy.com
太陽(yáng)系內(nèi)的彗星主要分為兩類:短周期彗星與長(zhǎng)周期彗星。短周期彗星公轉(zhuǎn)一周通常不超過200年,其中“冠軍”恩克彗星僅需約3.3年;而長(zhǎng)周期彗星的旅程則漫長(zhǎng)得多,動(dòng)輒數(shù)千年,甚至可達(dá)數(shù)百萬年。
這兩者都被太陽(yáng)的引力所束縛,沿著高度拉長(zhǎng)的橢圓軌道運(yùn)行。這意味著在理論上,它們會(huì)一次次地回歸內(nèi)太陽(yáng)系,如同周期性的訪客。
哈雷彗星是每76年公轉(zhuǎn)一周的短周期彗星 圖源:網(wǎng)絡(luò)
而星際彗星作為太陽(yáng)系外的“游牧民族”,當(dāng)它們偶然途經(jīng)太陽(yáng)系附近時(shí),會(huì)被太陽(yáng)的引力所捕獲,畫出一道曲線。
但它們的速度極快,足以掙脫太陽(yáng)的引力束縛,造訪一次便永不復(fù)返。因此,它們的軌跡并非閉合的橢圓,而是一條開放的雙曲線或拋物線——觀測(cè)到的軌道形狀,便成了區(qū)分太陽(yáng)系家族成員與星際過客最關(guān)鍵的天文學(xué)“身份證”。
由于3I/Atlas闖入太陽(yáng)系時(shí)攜帶極高的速度,太陽(yáng)的引力只是輕微地改變了它的路徑,使其軌道看起來是一個(gè)弧度不太大的“雙曲線”:
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3I/Atlas經(jīng)過太陽(yáng)系的軌跡 圖源:NASA
來自哈佛的質(zhì)疑:它其實(shí)是外星飛船?
在3I/Atlas被發(fā)現(xiàn)的兩周后,2025年7月16日,哈佛大學(xué)天文系教授、前天文系主任阿維·勒布(Avi Loeb)及其合作者拋出一個(gè)石破天驚的推測(cè):3I/Atlas有一些難以用傳統(tǒng)彗星模型輕易解釋的“異常”特征,所以可能是偽裝成彗星的外星探測(cè)器。
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阿維·勒布教授 圖源:timesofindia.indiatimes.com
他認(rèn)為,光譜分析未偵測(cè)到3I/Atlas的典型揮發(fā)物,其尾部結(jié)構(gòu)異常,與天然彗星明顯不同。更重要的是高速軌跡呈高偏心雙曲線,路徑極不尋常——也就是說太“筆直”了,疑似人工導(dǎo)航特征。
阿維·勒布還認(rèn)為非常詭異的一點(diǎn)是:3I/Atlas的軌道與八大行星的公轉(zhuǎn)繞日軌道平面(即地球的黃道面)是高度重合的。因此在3I/Atlas行進(jìn)過程中,它能非常靠近金星、火星和木星,具備借助這三個(gè)行星釋放探測(cè)器的可能。
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3I/Atlas的逆行軌道與太陽(yáng)系行星公轉(zhuǎn)平面完美重合,其隨機(jī)概率僅為1/500 圖源:theskylive.com
同時(shí),3I/Atlas與地球黃道面的夾角極大,達(dá)到175.1度,幾乎是反向重疊,即“逆行”。由于這個(gè)原因,當(dāng)它到達(dá)近日點(diǎn)時(shí),從地球上看,它會(huì)被太陽(yáng)遮擋——阿維·勒布認(rèn)為,這就是外星飛船在有意躲避來自地球的視線。
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不過,與該教授的猜測(cè)不同,國(guó)際主流科學(xué)界,包括NASA等官方機(jī)構(gòu),堅(jiān)持認(rèn)為3I/Atlas就是一顆天然的星際彗星。目前的光譜分析并未檢測(cè)到任何異常金屬反射或人工材料的信號(hào),也沒有發(fā)現(xiàn)推進(jìn)系統(tǒng)的跡象。
韋伯空間望遠(yuǎn)鏡8月的觀測(cè)已確認(rèn)3I/Atlas存在水冰和二氧化碳。而哈勃空間望遠(yuǎn)鏡和國(guó)際雙子天文臺(tái)公布的圖像顯示,這個(gè)外星來客正在背向太陽(yáng)噴射巨大氣體塵埃流——這完全符合彗星的預(yù)期行為。
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3I/Atlas正在背向太陽(yáng)方向噴射巨大的氣體和塵埃流
圖源:International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/Shadow the Scientist
至于特殊軌道說,大部分天文學(xué)家認(rèn)為,系外天體可能從任何方向、以任何速度進(jìn)入太陽(yáng)系,因此其軌道本身并不具有特殊性,人們不應(yīng)過度解讀。
再發(fā)散一下,前蘇聯(lián)科學(xué)家卡爾達(dá)肖夫根據(jù)能掌握的能量量級(jí)以及空間活動(dòng)范圍,把可能存在的宇宙文明劃分為三個(gè)等級(jí)。根據(jù)該理論,能進(jìn)行星際航行的很可能是一個(gè)Ⅱ型或更高級(jí)的文明(地球僅為0.73級(jí))。假如這樣的高級(jí)外星文明真的存在,似乎也沒啥必要選擇用偽裝成彗星這樣“笨重”的方式,來接近太陽(yáng)系。
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按照卡爾達(dá)肖夫指數(shù)理論,地球文明想要達(dá)到第一層級(jí)還需要100-200年,達(dá)到第二層級(jí)大約需要幾千甚至上萬年,達(dá)到第三層級(jí)更是需要十萬甚至百萬年
圖源:substack.com
為何我們8年內(nèi)發(fā)現(xiàn)了3顆星際訪客
最后,你可能還有一個(gè)疑問:為啥從2017年到現(xiàn)在,短短8年內(nèi),我們就發(fā)現(xiàn)了三顆星際訪客,而之前從未發(fā)現(xiàn)過?
這個(gè)倒不是因?yàn)樽罱鼛啄晖庑俏拿鏖_始對(duì)地球加強(qiáng)監(jiān)測(cè)了。而是因?yàn)槲覀兘K于擁有了能夠看見它們的“眼睛”。
事實(shí)上,星際天體穿越太陽(yáng)系可能一直都很頻繁。但在過去,它們由于體積小、反射率低、速度快,如同暗夜中轉(zhuǎn)瞬即逝的微塵,以人類過往的技術(shù)水平極難捕捉。如今,這一切的改變都得益于先進(jìn)望遠(yuǎn)鏡與廣域巡天系統(tǒng)的飛速發(fā)展。
這也正是第三位訪客被命名為“3I/Atlas”的原因:
“3I”:代表“3rd Interstellar Object”,即人類確認(rèn)的第三顆星際天體。
“Atlas”:則源自它的發(fā)現(xiàn)者——一套名為“小行星陸地撞擊最后警報(bào)系統(tǒng)”的巡天項(xiàng)目。
Atlas預(yù)警系統(tǒng)在全球部署了一系列光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,24小時(shí)不間斷地掃描天空,核心任務(wù)就是監(jiān)測(cè)那些可能對(duì)地球構(gòu)成威脅的近地小天體。正是這樣日益靈敏的“天空監(jiān)測(cè)網(wǎng)”,才讓這些神秘的星際旅行者逐一浮出水面。
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工作人員正在安裝Atlas-3 圖源:SAAO
參考資料
[1]https://www.livescience.com/space/comets/nasas-hubble-telescope-reveals-most-detailed-photos-of-interstellar-visitor-3i-atlas-to-date
[2]https://www.astronomy.com/astronomy-for-beginners/beginners-guide-how-to-photograph-comets
[3]https://www.skyatnightmagazine.com/news/comet-3i-atlas-c-2025-n1
[4]https://timesofindia.indiatimes.com/science/who-is-avi-loeb-harvard-astronomer-claims-interstellar-object-3i/atlas-could-be-an-alien-spaceship/articleshow/124445458.cms
來源:把科學(xué)帶回家
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