詹姆斯·韦伯太空望远镜在星际彗星 3I/Atlas 表面发现了 15 至 20 米厚的辐射壳。这一层是银河系宇宙射线在银河系旅程中数十亿年暴露的结果。这次观测发生在 2025 年 8 月，当时彗星距离地球 44.5 亿公里。
彗星 3I/Atlas 是第三个已确认的星际天体，于 2025 年 7 月由智利的 ATLAS 系统发现。它遵循双曲轨道，表明起源于太阳系之外。韦伯 NIRSpec 仪器的光谱分析发现彗发中存在高浓度的二氧化碳。
比利时皇家航天航空研究所的研究人员领导了这项研究。数据显示，宇宙射线在地表将一氧化碳转化为二氧化碳。这种转变是在没有太阳日光层保护的情况下发生的。
地壳占据了表面，但内层保留了原始物质。该彗星的近日点发生在 2025 年 10 月 29 日，距太阳 1.36 个天文单位。
化学成分改变
3I/Atlas 彗发的 CO2 与 H2O 之比为 7.6，这是彗星中记录的最高值。这种优势源于太阳加热照射下地壳的升华。
基于罗塞塔 67P 彗星任务的模拟表明，十亿年的辐射形成了这样一个层。化学过程重塑表面冰而不影响核心。
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彗星的星际之旅
3I/Atlas 的行驶速度超过每小时 21 万公里。其微红色，类似于 D 型小行星，是由受辐射的有机化合物造成的。
2025 年 7 月的哈勃观测估计核心直径在 0.32 至 5.6 公里之间，可能小于 1 公里。在寒冷的距离检测到气体喷射。
由于没有日光层，高能粒子可以进行强烈的轰击。这将彗星与保持原始成分的太阳物体区分开来。
宇宙射线形成地壳
银河宇宙射线，高能粒子，已经撞击 3I/Atlas 的冰层数十亿年了。实验室实验模拟了水冰和一氧化碳中的这些效应。
化学转化增加了地表的二氧化碳含量。 15 至 20 米的地壳掩盖了彗星诞生时的恒星起源。
初步评论和活动
这颗彗星在加拿大-法国-夏威夷等望远镜中显示出边缘彗差，伸长为 3 角秒。紫外光谱检测到彗发中的氰化物和原子镍。
以 22 m/s 的速度喷出 1 微米的细尘形成慧发。大于 100 微米的颗粒以 2 m/s 的速度出现，7 月份每秒总计 66 kg。
近日点后亮度增加，并释放挥发物。地面望远镜监测逐渐减弱的尾巴。
- 估计核心直径：小于 1 公里。
- 轨道速度：大于21万公里/小时。
- 昏迷中的主要成分：二氧化碳。
- 预计辐射暴露时间：长达 70 亿年。
- 近日点距离：距太阳 1.36 个天文单位。
对星际物体的影响
这一发现改变了像 2I/Borisov 这样的访问者的研究。辐照表面可能会隐藏原始化学成分，需要进行深入分析。
Webb 和 SPHEREx 于 2025 年 8 月观测到。初步数据显示地核中存在水冰和硫化羰。
最接近地球的时间是 2025 年 12 月。持续观测完善了化学演化模型。
慧发的蓝色色调是由加热的碳分子产生的。这加强了星际彗星和太阳彗星之间的区别。
光谱检测详情
Webb 的 NIRSpec 仪器捕获近红外光谱。高分辨率显示 CO2 谱线以及 CO 和 H2O 的痕迹。
MIRI 通过热成像对此进行了补充，确认了地壳的厚度。分析表明，辐射处理过的物质至少有10亿年。
