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图像分析显示星际3I/ATLAS反尾光中存在大颗粒

3I ATLAS jatos anticorrelacionadas
照片: 3I ATLAS jatos anticorrelacionadas - X/NASA/ESA

星际彗星 3I/ATLAS 是太阳系外第三颗已确认的天体,它仍然是天文学家详细观测的目标。 2025 年 12 月拍摄的图像显示,一股狭窄、准直的反尾喷流向太阳延伸至少 40 万公里。该结构具有与太阳系中典型彗星不同的特征。

分析表明,在喷射中观察到的辉光主要是由于比普通尘埃更大的颗粒对太阳光的散射造成的。这些颗粒需要明显更大才能维持射流的长长度以防止太阳辐射减速。

在最近的图像期间,在大约 2 个天文单位的日心距离处观察到该物体。天文学家使用特定的过滤器处理数据,以突出向日喷射流。

最近对准直射流的观察

独立观察员于2025年12月13日至15日处理的图像显示了高准直的反尾射流。该结构在很大的长度上保持恒定的宽度,这表明材料的定向释放。

喷射流直接指向太阳,这是一种罕见的现象,但已经在太阳系的彗星中记录到了。在3I/ATLAS的情况下,在投影角度校正后,延伸达到宽度的十倍。

自 2025 年 7 月以来,哈勃等望远镜和其他地面仪器的观测已经证实了这一特征的存在。即使在该物体到达近日点之后,该活动仍然可见。

辐射减速度的计算

太阳辐射的力量对从原子核喷射出来的粒子起到了刹车的作用。对于半径大于可见光波长的球形颗粒,减速度与颗粒尺寸成反比。

在 2 AU 的距离处,典型固体密度的颗粒的减速度达到限制小颗粒范围的值。只有半径大于微米的粒子才能传播数十万公里的距离。

亚微米颗粒所需的初始速度将超过天然彗星的物理极限。升华气体的阻力不足以将细尘加速到这样的速度。

粒径限制

射流中主要粒子的半径存在上限。非常大的颗粒每单位质量的表面积较小,并且散射光的效率较低。

近日点附近的质量损失率估计约为 500 kg/s,可以计算射流密度。准直意味着狭窄的张角,约为 8 度。

气体拖曳时间必须短于流量稀释时间。对于尺寸与观测结果兼容的原子核,此条件将最大半径限制在 100 微米以下。

与已知彗星的比较

太阳系彗星通常呈现出以亚微米尘埃为主的彗尾。由于良好的面积质量比,这些颗粒可以高效地散射阳光。

在 3I/ATLAS 中,较大粒子的主导地位使物体相对于观察到的模式变得异常。即使经过几何校正后,向阳急流的范围也超过了典型记录。

  • 亚微米粒子在海尔-波普彗星的亮度中占主导地位;
  • 较大的颗粒会降低散射效率,但抗辐射能力更好;
  • 极端准直表明从核表面释放的部分有限;
  • 近日点后的持续活动与许多长周期彗星不同。

衍生物理特性

根据哈勃图像,3I/ATLAS 的核心具有较低的半径限制。小值与观察到的质量损失率不相容。

估计的核心旋转会影响材料释放模式。根据喷气式飞机的变化,建议飞行时间约为 15 小时。

未来的光谱测量可以通过多普勒频移确定准确的流速。该数据将完善颗粒尺寸估计。

彗发的红红色成分表明有机尘埃的存在。尽管起源于星际,但彗星活动证实了挥发物的升华。

星际轨迹和背景

3I/ATLAS 遵循双曲线轨道,超速约为 58 公里/秒。该物体从外部方向进入太阳系,并于 2025 年 10 月通过近日点。

最近一次接近地球发生在 2025 年 12 月,高度为 1.8 个天文单位。此后,彗星迅速远离星际空间。

与之前的1I/’Oumuamua和2I/Borisov相比,它呈现出更快的速度和更明显的彗星活动。这一发现是 ATLAS 系统于 2025 年 7 月发现的。

Detalhes da liberação de material

释放优先发生在面向太阳的一侧。这种不对称性解释了所观察到的射流的向太阳方向。

质量损失率在接近近日点时增加,并在近日点后保持较高值。近几个月观察到的急流反映了持续的活动。

通量密度随着距原子核距离的平方而减小。窄锥体模型再现了图像中记录的准直。

1 至 100 微米之间的颗粒同时满足对气体阻力引起的减速和加速的抵抗力。比典型彗星的带更窄。

Observações complementares

像 Subaru 这样的望远镜在 2025 年 12 月的清晨黄昏时拍摄到了图像。数据显示了带有微红色的弥散彗差。

美国宇航局的仪器,包括过境任务,以多个轨迹记录了该物体。紫外线成分揭示了周围的氢包层。

观测活动涉及专业人士和业余爱好者的全球协调。使用梯度过滤器进行处理突出了精细的射流结构。

极端准直的特点

喷射流的恒定宽度表明了精确的聚焦机制。从核表面释放一小部分可以解释这种模式。

时间变化表明旋转轴可能存在进动或振荡。导出的周期与独立估计兼容。

对于已知物体,投影校正范围达到极值。这种现象挑战了彗星尘埃动力学的标准模型。