arXiv 上发表的研究表明,由于在数十亿年的星际旅行中长期暴露于银河宇宙射线,3I/ATLAS 彗星的表面发生了深刻的变化。
该天体于 2025 年 7 月由夏威夷的 ATLAS 系统发现,是继 1I/’Oumuamua 和 2I/Borisov 之后第三个已确认的太阳系星际访客。
詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 的观测结果显示,二氧化碳 (CO2) 与水 (H2O) 的比率为 7.6 ± 0.3,该值比当地彗星高 4.5 个标准差。
这种成分表明,估计厚度为 15 至 20 米的核心外层不再保留来自其母恒星系统的原始材料。
3I/ATLAS 不在太阳后面。
— 3I/ATLAS (@3IAtlas_Anomaly) 2025 年 10 月 28 日
天文学家被告知这个星际物体将在 10 月 29 日近日点期间消失在太阳后面。但新的观测结果表明事实并非如此。
10 月 25 日,研究小组记录到太阳旁边可见的 3I/ATLAS,而不是隐藏的。
位置:RA 13h 38m…pic.twitter.com/cqRoIn8PGT
化学成分改变
比利时皇家太空航空研究所的研究人员分析了 JWST 于 2025 年 8 月获得的光谱,当时这颗彗星距离地球 4.45 亿公里。
大量二氧化碳是一氧化碳 (CO) 通过与高能粒子相互作用转化为二氧化碳的结果。
实验室实验证实,这种辐照合成了富含改性有机物的结壳。
- CO2/H2O 比率:7.6 ± 0.3,高于太阳彗星的平均值;
- CO/H2O 水平:1.65 ± 0.09,表明持续化学演化;
- 红色光谱斜率:16–27%/kÅ,与受辐射的有机粉尘有关。
宇宙射线照射机制
银河宇宙射线,即由遥远超新星加速的粒子,在没有太阳日光层的保护下穿透彗星表面的冰。
基于罗塞塔号 67P 彗星任务的模拟估计,观测到的地壳经过十亿年的暴露形成。
当前的侵蚀速率限制了气体向辐照区域的释放,而无法进入保存完好的内部。
这种外壳具有低扩散率和高导热率,会影响检测到的 CO 和 H2O 排放。
轨迹和最近的观察
彗星 3I/ATLAS 于 2025 年 10 月 29 日到达近日点,距太阳 1.36 个天文单位,其活动加剧。
我2025 年 8 月 27 日来自双子座南天文台的图像捕捉到了它的蓝色彗发,这是加热碳分子的结果。
南非的 MeerKAT 射电望远镜于 10 月 24 日记录到第一个射电信号,揭示了磁场和等离子体发射。
与 2I/Borisov 的比较显示波动性相似,但 3I/ATLAS 表现出持续的 CO 释气。
外层及其对研究的影响
受辐射的地壳掩盖了原始痕迹,使彗星成为星际介质影响的记录,而不是其原始形成的记录。
模型表明内核可能保留未受干扰的材料,但目前的观测仅对经过处理的表面进行采样。
新的近日点后测量计划于 2025 年 12 月进行,将评估升华是否揭示更深层次。
这一发现改变了长期驻留星际物体的方法,优先考虑辐射处理分析。
银河处理的证据
该研究整合了 JWST/NIRSpec 和 SPHEREx 的数据,证实二氧化碳极度富集是数十亿年辐照的标志。
宇宙粒子将二氧化碳转化为二氧化碳并分解有机物,不断释放挥发性气体。
彗发的红色色调来自有机耐火材料形成于这种致密的无定形冰壳中。
持续访客跟踪
地面望远镜,例如 ESO 的甚大望远镜 (VLT),于 2025 年 8 月 23 日记录到丰富的原子镍。
11 月 8 日从奥地利马丁斯堡观察到,尾部长度增加到四个或五个结构。
业余和专业项目监测光度的衰减率,校准暴露于银河辐射的物体的发射模型。
- 马丁斯堡空中观测站:2025 年 11 月 8 日检测到多条尾巴;
- VLT/ESO:8 月份分析中存在镍;
- MeerKAT:10 月份初始无线电信号。
