“星际访客” 3I/ATLAS 彗星正在往太阳系中心的路上狂奔。10 月 3 日,它在距离火星约 3000 万公里处越过。欧洲航天局(ESA)的火星探测器对它进行了照相观测,不经意间火星竟然充当了一次地球“前哨站”的角色。
3I/ATLAS的轨道(来源:NASA/JPL)
3I/ATLAS 彗星是今年7 月 1 日由位于智利的小行星撞击地球末端警报系统(ATLAS)发现的。ATLAS原本是守护地球的安全卫士,这一回,它在监视四周时突然发现了一个距离太阳 4.5 天文单位(约 6.7 亿公里)的奇怪目标——正以 61 公里/秒(约22万公里/小时)这一前所未见的高速向太阳飞驰。它的轨道偏心率达到了让人吃惊的 6.30,是一条开口巨大的双曲线轨道,而太阳系中绝大多数天体都在椭圆轨道或抛物线轨道上运行。这意味着此物绝非太阳系原产,并且太阳的引力也不太可能抓住它——它一定是一个来自太阳系外的“临时访客”。很快,国际天文学联合会小行星中心 (MPC) 赋予赋予其正式编号—— 3I/ATLAS。其中字母 I 表示星际间的(interstellar),指来自太阳系外或介于恒星与恒星间的,前面的数字 3 则代表这是迄今发现的第三个这样的天体。前两位分别是 2017 年的 1I/'Oumuamua 和 2019 年的 2I/Borisov 。
首个系外天体奥陌陌(1I/'Oumuamua)的艺术想象画(来源:M. Kornmesser / ESO)
这段时间网上还有很多人炒作3I/ATLAS 为“不明物体”“星际访客”“星际入侵”甚至“外星飞船”。事实上“哈勃”空间望远镜早在7月21日就已经对它进行过观测,发现了明显的彗星的形态,同时也获得了它的光谱数据。8月6日,“詹姆斯·韦布”空间望远镜使用其近红外相机也进行了细致的观测,而红外波段在研究彗星的气体和水冰方面特别有用。两个望远镜的观测都证实了3I/ATLAS 的确是一颗彗星,但也了解到它和太阳系彗星的显著区别,例如极大的二氧化碳和水的比例(CO₂/H₂O)高达8:1,这是一个重要的暗示,3I/ATLAS 来自“异国他乡”。
哈勃空间望远镜拍摄到星际访客彗星 3I/ATLAS 的图像(图片来源:NASA/ESA/Hubble)
詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的 3I/ATLAS 红外图像,揭示了二氧化碳和水的活动性(图片来源:NASA)
巧合的是,3I/ATLAS 彗星将接连路过火星(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),好像是要对太阳系主要景点“打卡”似的,据说这种概率大概只有千分之几。然而不巧的是,它距离地球比较遥远,最近时也有 1.8 天文单位(约 2.7 亿公里),不太理想。相比之下,它掠过火星时只有 0.2 天文单位(约 3000 万公里)。要知道,现在人类在火星表面以及环火星轨道上部署了多个探测器!
3I/ATLAS的轨道及其与地球、火星的位置关系。彩色编号点标记了重要的观测位置。(来源:ESA)
欧洲航天局日前透露,10月1日至7日期间他们调用了痕量气体轨道飞行器(TGO)和火星快车(Mars Express)探测器,将它们所搭载的相机对准 3I/ATLAS 进行了拍摄。然而难度是相当大的,因为这两个探测器是被设计用来对火星地面进行观测的,而非星空。这颗彗星比它们通常的目标暗约 10,000 到 100,000 倍。TGO 上彩色立体表面成像系统(CaSSIS)最慢快门是 5 秒,而火星快车上的只有0.5秒。所以最终结果是 TGO 拍到了一个“小蝌蚪”,而火星快车没能拍到。略显遗憾的是,由于这颗彗星太小了,照片中只能看出彗星的彗头和彗尾,却无法分辨出彗核与彗发。
在火星轨道运行的痕量气体轨道飞行器(TGO)拍摄的 3I/ATLAS 彗星(来源:ESA/TGO/CaSSIS)
随着 3I/ATLAS 彗星离地球越来越近,会有更多目光投向它,因为它有可能为我们带来截然不同的“世界观”。太阳系中的每颗行星、卫星、小行星、彗星都有一个共同的起源,但是星际彗星则是真正的局外人,它们所携带着的信息可能与我们有着巨大差异。比方说 3I/ATLAS 的年龄,有研究人员推测它的诞生时间可能比我们太阳系还要早 30 亿年。
参考资料
[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