詹姆斯·韦伯望远镜在星际彗星 3I/Atlas 中发现了不同的化学成分。该天体的二氧化碳与水的比率为7.6，这个值比在太阳系彗星中观测到的值高4.5倍。这些特征是由于数十亿年来长期暴露于银河宇宙射线而造成的。
研究人员使用 NIRSpec 仪器分析了彗星的彗发。其他观测结果来自 NASA 的 SPHEREx 任务。计算模拟和实验室实验再现了检测到的化学变化。
- CO2/H2O 比率：7.6 ± 0.3
- CO/H2O 比：1.65
- 受影响深度：外层最深20米
3I/Atlas 遵循双曲线轨迹并最近经过近日点。
太阳系中的当前位置
彗星 3I/Atlas 将于 2025 年 11 月脱离火星轨道。它将于 12 月 19 日达到距地球的最小距离，即 2.7 亿公里。亚利桑那州的天文台于 10 月下旬记录了最初的图像。
轨迹穿过或2026 年 3 月绕木星运行。Juice 任务在前往这颗气态行星的途中，从 11 月开始观测窗口。探测器的五个仪器将收集有关该物体的数据。
宇宙射线引起的变化
数十亿年来，银河宇宙射线一直轰击彗星。这些颗粒会在地表深处 20 米处发生变化。该转化将一氧化碳转化为二氧化碳。
实验室实验证实了化学过程。外壳形成一层富含二氧化碳和耐火材料的层。内部仍然保留为原始核心。
与其他星际比较
3I/Atlas 与 2I/Borisov 的二氧化碳水平不同。第一个星际物体 1I/’Oumuamua 没有表现出可见的彗发。研究比较了三位访客之间的产气率。
- 3I/Atlas：二氧化碳含量高，光谱偏红
- 2I/Borisov：比例更接近太阳彗星
- 1I/’Oumuamua：未检测到彗星活动
James Webb 数据使用近红外和中红外。
彗星的结构层
外层厚度从 10 米到 15 米不等。它含有高导热性的冰。受辐照的有机材料在加工区域占主导地位。
内核储存着父母系统的原始组成。地壳起到了抵御额外辐射的屏障的作用。这种结构解释了观察到的不太突出的尾巴。
计划的未来观察
与 James Webb 的新会议将持续到 2026 年 3 月。MIRI 仪器将分析中红外。维拉鲁宾天文台将提供光学数据。
Juice 任务在彗星经过木星时对其进行监测。研究人员希望测量升华速率的变化。这些数据将验证宇宙风化模型。
对宇宙化学的影响
星际物体是天然的实验室。他们记录了宇宙射线的长期影响。 3I/Atlas 的估计年龄范围为 3 至 110 亿年。
研究挑战外部游客的原始景观。外层反映了银河系的处理过程。内部提供了古代行星形成的样本。
3I/Atlas 代表了一个独特的分析机会。轨迹允许进行多个地面和太空观测。积累数据可以加深对彗星演化的理解。
