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天体物理学家 Avi Loeb 指出星际彗星 3I/ATLAS 的异常现象,该彗星以前所未有的精度瞄准木星

Fênix verde cometa C2025
照片: Fênix verde cometa C2025 - Triphecta/ iStock

哈佛大学的天体物理学家阿维·勒布(Avi Loeb)发现了星际彗星 3I/ATLAS 的轨道存在异常,这是第三颗被确认来自太阳系外的天体。这颗彗星于 2025 年 7 月 1 日被智利的 ATLAS 望远镜发现,并在 2025 年 10 月 29 日穿过近日点时检测到了非重力加速度。这种微妙的变化改变了它的路径,使其精确近似于木星山丘半径,计算得出为 5350.2 万公里。

最近的一次穿越发生在2026年3月16日,距离木星5344.5万公里,相差仅5.7万公里。 JPL Horizo​​ns 的数据表明,这一精度相当于 26000 分之一的概率。勒布认为,在近日点之后在彗星上观察到的喷流可能充当了这种校正的推进剂。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测证实了该物体彗发中存在二氧化碳、水和一氧化碳,这是彗星的典型特征。然而,与黄道面的对齐(倾斜 5 度)以及近日点 68 公里/秒的相对速度引发了有关起源和动力学的问题。

检测到轨道异常

当彗星被太阳遮挡时,发生了 5×10^{-7} AU/day² 的非重力加速度,无法从地球进行直接观测。这种力导致到木星的最小距离位移了 10 万公里。

研究表明,该彗星遵循双曲线轨道,偏心率为6.5,高于’Oumuamua(1.2)和鲍里索夫(3.4)的值。它的 175 度逆行倾斜使其与金星、火星和木星的轨道平面对齐。

  • 到金星的最小距离:0.65 AU
  • 到火星的最小距离:0.19 AU
  • 到木星的最小距离:0.36 AU

这些累积值相对于随机到达的概率为 0.005%。

最初的望远镜观测

最初看到这颗彗星时并没有明显的彗星特征,但 Nordic Optical 和加拿大-法国-夏威夷等望远镜在 2025 年 7 月 2 日检测到了弥漫性彗发和 3 弧秒的彗尾。尘埃的微红色表明其成分富含碳。

2025年9月,普赛克号宇宙飞船在5300万公里外拍摄到图像,显示原子核是一个带有气态光晕的亮点。露西任务记录该物体的高度为 2.4 亿公里,确认其速度为每小时 13 万英里。

哈勃望远镜在七月揭示了尘滴形状,背景恒星由于双曲轨道而形成条纹。

奥伯特机动假说

勒布提出,1.35 个天文单位的低近日点允许奥伯特机动,利用太阳引力协助以 ΔV 约为 5 km/s 的速度插入木星周围的轨道。该策略优化了高速时的推力。

近日点期间的太阳掩星有助于在不被发现的情况下进行任何调整。如果彗星释放物体,则需要抵消其与木星 65.9 公里/秒的相对速度才能捕获,而希尔半径处的逃逸速度为 2.2 公里/秒。

2025 年 7 月的研究对日心或木星轨道的减速场景进行了建模。

化学成分揭晓

斯威夫特天文台 7 月 31 日的分析检测到了水蒸气和 OH,而甚大望远镜则在 2025 年 7 月和 8 月检测到了氰化物和原子镍。这些元素存在于太阳彗星中,但高二氧化碳表明形成于富含碳的外盘中。

估计年龄范围为 3 至 140 亿年,68% 的置信度为 7.6 至 140 亿年,与比太阳更古老的银河系厚盘一致。

朱诺探测器监测

围绕木星轨道运行的朱诺号探测器配备了紫外线、红外线和射电传感器,将于 2026 年 3 月在 5400 万公里外观测这颗彗星。任何检测到的新物体都可能表明在通过过程中被释放。

NASA 将 3I/ATLAS 归类为天然彗星,并已确认彗星活动,但勒布强调需要验证技术签名。

  • 用于原子发射的紫外线传感器
  • 红外线用于灰尘和气体
  • 潜在信号无线电

详细的星际轨迹

这颗彗星在银河系中旅行了数十亿年,其速度因恒星相遇而改变。它的高W垂直分量表明起源于薄盘或厚盘,与邻近的恒星混合。

预测显示 2025 年 12 月亮度将低于 12 星等,穿过处女座和狮子座。它对地球不构成威胁,12 月中旬至少为 1.8 个天文单位。

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