自今年夏天,神秘的彗星3I/ATLAS闯入太阳系后,人们对它的猜测和好奇就从未停歇。这颗高速掠过火星轨道的星际来客,以超过每小时约24万公里的速度掠过火星轨道,拖着厚厚的尘埃和冰雾进入人类观测视野。
3I/ATLAS是有记录以来人类观测史上的第三颗“星际访客”。由于它的高速和神秘外形,过去几周,社交媒体上关于“外星母舰闯入太阳系”的传言不断发酵。在美国政府长达43天的关门期间,这些猜测更是被推向高潮。
当地时间19日,美国国家航空航天局(NASA)终于公布了多台航天器从不同角度拍摄的3I/ATLA最新图像。

从左上角顺时针方向:10月15日和16日,欧洲航天局/美国宇航局的SOHO任务观测到的3I/ATLAS;9月16日,“露西号”航天器观测到的;9月11日至25日,STEREO-A航天器拍摄的图像组合而成的;以及10月9日,火星轨道探测器MAVEN观测到的。图源:NASA
新闻发布会上,NASA副局长阿米特·克沙特里亚开门见山地澄清:“它看起来、表现得都像彗星,所有证据都指向它是一颗彗星。”
科学任务理事会副局长尼基·福克斯补充,为捕捉这一罕见目标,科研人员将多台仪器开足马力,推向了性能极限。她强调,目前所有观测证据均显示3I/ATLAS是一颗普通物理机制驱动的彗星,“没有任何技术特征能够支持外界关于外星飞船的猜测。”

10月2日,NASA火星勘测轨道飞行器上的相机拍摄到了星际彗星3I/ATLAS的这张照片。图源:NASA
全新星际数据公布
发布会上,NASA重点展示的第一张图像来自离3I/ATLAS最近的火星勘测轨道器(MRO)。10月2日,MRO使用高分辨率成像科学实验(HiRISE)拍摄了距离约3100万公里的3I/ATLAS。图像显示,它像一个模糊的白球,彗发由尘埃和冰组成,随着彗星接近太阳而不断释放。
美国亚利桑那大学行星地质学家、该相机前负责人阿尔弗雷德·麦克尤恩表示,航天器为了拍摄火星,需要在10毫秒内保持极高稳定性,以避免运动模糊。但3I/ATLAS离MRO较远,而且自身相对运动很快,为了拍到它,实际曝光时间相当长(相当于3秒的“长曝光”),超过了相机设计时的稳定要求。因此图像是模糊的。
随后,詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)与SPHEREx空间望远镜的数据联合提供了远超可见光图像的信息。分析显示,3I/ATLAS的彗发中含有大量二氧化碳,而其彗核附近则呈现出水冰的特征。
NASA太阳系小天体首席科学家汤姆·斯塔特勒指出,它表现出典型彗星的升华行为,但二氧化碳与水的比例与太阳系彗星有所不同,这是值得进一步研究的特征。
观测还揭示了3I/ATLAS的若干异常现象。例如,彗星在10月29日最接近太阳时出现快速增亮。在更远距离阶段,其彗发中探测到异常的镍蒸气信号,而在那样低温环境下,金属通常不会以蒸气形态存在。但3I/ATLAS释放的镍多于铁,这在以往观测中从未出现过。
除了火星探测器外,NASA的“灵神星”“露西号”、帕克太阳探测器以及SOHO等多台航天器也从不同方位获得影像。特别是“露西号”利用背光观测清晰呈现彗发与彗尾,这一视角是地球附近望远镜无法获得的。NASA表示,遍布太阳系的航天器如同“接力赛”一般,提供多角度、多波段数据,使科学家得以在三维空间中重建这颗星际彗星的行为。
尺寸和来源仍未解
尽管观测不断累积,科学家仍无法确定3I/ATLAS的确切尺寸,推测直径在数百米至数公里之间,其形状也因厚厚尘埃而难以辨认。追溯其起源更是充满挑战,因为太阳系和银河系中的恒星都在绕银河中心旋转,这意味着3I/ATLAS可能已在星际空间漂泊了极长时间,很可能来自比太阳系更古老的恒星系。
如今,这颗星际访客正从太阳的另一侧逐渐露面,地面望远镜即将重新捕捉到它的身影。3I/ATLAS将在12月19日与地球的距离最近,约为2.7亿公里,随后将开始离开太阳系,返回浩瀚的星际空间。科学家们预计,它还将在明年掠过木星轨道,届时NASA朱诺号航天器将可能继续观测。
3I/ATLAS的轨道特性同样备受关注。欧空局“火星微量气体轨道器”(TGO)在10月1日至7日的观测,帮助研究团队更精准地推算这颗彗星的运行轨迹,相关方法未来有望用于提升行星防御预测能力。
“我们仍处在提出正确科学问题的阶段。”斯塔特勒说,“但可以肯定,这是一次极其珍贵的观测机会,有望深化我们对其他恒星系统演化环境的理解。”