彗星 3I ATLAS 方法:无线电波探测揭示了来自另一颗恒星的物体的化学成分

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Cometa Foto: Cometa - Nazarii Neshcherenskyi/ iStock

来自多个国家的科学家宣布于 2025 年 10 月 24 日探测到星际彗星 3I/Atlas 发出的第一个无线电信号。南非的 MeerKAT 射电望远镜捕获了频率为 1,665 GHz 和 1,667 GHz 的羟基自由基的吸收线,这是该物体接近太阳时冰升华的结果。这次观测是在 9 月份的尝试失败后进行的,标志着射电天文学在研究来自太阳系外的天体方面取得了进步。

这颗彗星于 2025 年 7 月由智利的 ATLAS 项目发现,它高速运行,并呈现出非重力加速度,这是由其表面释放的气体射流引起的。从那时起,天文学家一直在监测 3I/Atlas,以绘制其化学成分图,由于它起源于另一个恒星系统,因此与当地彗星不同。此次探测证实了水和其他挥发性化合物的存在,这对于了解遥远行星的形成至关重要。

开创性的信号检测

MeerKAT 射电望远镜精确识别了 OH 吸收线,测量了 -7.9 mJy km/s 和 -19.1 mJy km/s 的积分通量。这次捕获发生在彗星距太阳 3.76 度时,尽管距离太阳很近,但仍便于观测。

研究人员强调该信号反映了自然活动全部冰冷的核心,太阳热加速升华。光谱分析证实日心速度与物体的轨道模型一致。

3I/Atlas的独特功能

天文学家在 3I/Atlas 中观察到非重力加速度,其速度增益超出了太阳引力。汽化气体射流充当推进剂,以百分之几的速度改变轨迹。

该物体的颜色变为蓝色,表明释放了二氧化碳和氢气。它的核心尺寸在 3 到 11 公里之间,比 2017 年探测到的第一个星际行星“Oumuamua”还要大。

  • 估计直径:3 至 11 公里,活动彗差高达 0.7 度。
  • 当前速度:约30公里/秒,高于太阳彗星。
  • 成分:富含 OH 的冰,保存了数十亿年。

星际起源与旅程

3I/Atlas 形成于银河系寒冷地区,数百万年前从其原始系统中喷射出来。它被太阳引力暂时捕获,可以进行仔细研究,揭示遥远恒星的化学状况。

旅途中宇宙射线的轰击塑造了它的表面,增加了波动性。与 2019 年第二颗星际飞船鲍里索夫相比,3I/Atlas 显示出更强的喷流活动,在最近的图像中至少观察到了 7 个喷流活动。

这个轨迹双曲光学证实了外部起源,在太阳系中的停留时间估计为数月。詹姆斯·韦伯太空望远镜的光学观测捕获了红外发射,补充了无线电数据。

详细观察行为

近日点发生于 2025 年 10 月 30 日,距太阳 1.4 个天文单位,升华加剧。 11 月 11 日的图像显示离子尾部拉长了 0.7 度,由于轨道透视可以看到反尾部。

形状的变化包括几周内亮度加倍,表明材料的快速释放。天文学家记录了与太阳风相互作用有关的紫外线波动。

检测到 OH 加剧了水的大量流失,即使 12 月份距地球的水流失量为 1.8 个天文单位。这些数据排除了人为假设,与自然彗星模型一致。

计划的即将进行的观察

2026 年 3 月,3I/Atlas 将于距离木星 5000 万公里处经过。 NASA 的朱诺探测器将使用其天线捕获 40 至 50 MHz 之间的信号,分析对行星辐射的响应。

  • 主要关注点:低频发射以绘制临时大气图。
  • 到地球的最小距离:2025 年 12 月 19 日为 2.7 亿公里。
  • 涉及仪器:朱诺偶极天线和地面望远镜。

这个综合方法有望提供有关磁相互作用的数据,从而扩展星际访客的知识。通过全球观测站网络进行持续监测。

对天文学的影响

射电天文学借助 3I/Atlas 取得进步,无需物理探针即可获得化学“指纹”。检测到的频率与太阳彗星中的 OH 模式一致,验证了星系模型。

研究表明,像这样的物体带有遥远分子云的痕迹,其历史超过 100 亿年。这种直接采样与模拟形成鲜明对比,完善了恒星形成理论。

未来的研究优先考虑 1,420 MHz 频段(氢线)的检测,以追踪精确的轨迹。这一案例凸显了国际网络中对像 MeerKAT 这样的望远镜的需求。

Carolina Costa é colaboradora da redação do Mix Vale, portal de notícias com cobertura de Brasil e mundo. Produz conteúdo nas editorias de economia e benefícios, com foco em informação de serviço para o leitor brasileiro. Escreve para o portal desde 2019. Formação: Administração

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