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 米深的辐射壳。这种形成是由于银河系宇宙射线在银河系旅程中数十亿年的照射而形成的。这次观测发生在 2025 年 11 月，当时彗星正在远离距离太阳最近的近日点。
彗星 3I/Atlas 是太阳系中确认的第三颗星际天体，于 2025 年 7 月由智利的 ATLAS 系统发现。它遵循双曲轨道，表明其来自外部，并于 2025 年 10 月 29 日到达近日点，距太阳 1.36 个天文单位。
天文学家使用詹姆斯·韦伯的 NIRSpec 仪器来分析化学成分。地壳占据了表面，但内层保留了原始材料。
- 在没有太阳日光层保护的情况下暴露于宇宙射线会改变表面化学。
- 一氧化碳转化为二氧化碳的过程至少需要十亿年。
- 基于 Rosetta 67P 彗星任务的模拟证实了层的形成过程。
银河之旅期间地壳的形成
高能宇宙射线沿着其轨迹穿透了 3I/Atlas 的表面冰。这种相互作用重塑了结构，形成了一个 15 至 20 米的屏障，遮盖了原来的核心。与本地物体不同，这颗彗星在没有太阳保护罩的情况下运行了数十亿年。
模拟表明十亿年的轰击足以产生这样的厚度。缺乏日光层使得与星系粒子发生强烈的相互作用。太阳系彗星保持着原始的成分，而 3I/Atlas 则表现出巨大的变化。
辐射改变的化学成分
彗星的彗发具有高浓度的二氧化碳，CO2/H2O之比为7.6。这一比例是同类物体中记录的最高比例之一。 2025 年 8 月的观测显示一氧化碳和羟基蒸气的排放。
地壳充当绝缘体，与二氧化碳相比，可以抑制水的升华。詹姆斯·韦伯的 MIRI 等仪器已检测到表面受到辐照的有机物。微红色源自 D 型小行星中常见的托林等化合物。
差异包括：
- 尽管有太阳能加热，但没有突出的尾巴。
- 以 22 m/s 的速度喷射细粉尘，以 2 m/s 的速度喷射较大颗粒。
- 耗尽碳链分子，例如 C2。
望远镜观测和初始数据
詹姆斯·韦伯号于 2025 年 10 月 17 日至 20 日期间在近日点附近捕获了光谱数据。地面望远镜，例如加那利大望远镜，测量到了 26,000 x 24,000 公里处的椭圆彗差。最初的发现发生在距离太阳 4.5 个天文单位的地方。
2025 年 5 月，TESS 卫星注意到彗星活动。初始速度达到61公里/秒。哈勃观测估计 7 月份每秒喷射 6 公斤细尘和 60 公斤大颗粒。
采用紫外光谱法检测氰化物和原子镍的排放。旋光测量显示偏光负分支为 -2.7%，这对于彗星来说是不寻常的。
当前轨迹和可见性
3I/Atlas 以超过 80 公里/秒的速度驶向太阳系出口。它于 2025 年 10 月以 0.19 天文单位的距离经过火星。最接近地球的时间是 12 月 19 日，以 1.8 天文单位的距离，没有碰撞风险。
带有15厘米镜头的业余望远镜可以在北半球看到它。洛厄尔发现望远镜拍摄的近日点后图像显示出带有绿色色调的弥散彗差。美国宇航局通过小行星预警网络协调监测。
双曲线轨道确认了起源于船底座-船帆座区域。火星快车观测在飞越期间捕获了数据。
对星际物体的影响
3I/Atlas 的外壳挑战传统方法成分分析。受辐射的表面可能会隐藏原始恒星系统的原始化学成分。未来的研究将为类似的访客校准模型。
与 2I/Borisov 的比较凸显了星际物体的多样性。估计年龄超过 70 亿年，早于太阳系。 James Webb 的数据可作为 SPHEREx 等任务的参考。
研究表明，银河辐射会影响没有恒星保护的环境中的化学演化。致密的核心表明其质量比以前的物体更大，直径可达 5.6 公里。
发现详细信息和持续监控
国际团队于 2025 年 11 月处理数据。亮度下降，但专业望远镜的能见度仍然存在。 IAWN，联合国网络，激活星际物体协议。
- 二氧化碳产量达到每秒 9.4 x 10²⁶ 分子。
- 非晶态水冰占彗发的 30%，与耐火尘埃混合。
- 每 5 小时旋转一次有助于散热。
这一分析强化了对内层进行深入观察的必要性。
