哈勃和韦伯揭示了星际彗星 3I/ATLAS 中 2.6 公里的核，并排放了令人惊讶的甲烷
哈勃和詹姆斯·韦伯太空望远镜获得的新数据使得能够直接探测到星际彗星 3I/ATLAS 的核，这是第三个被确认来自太阳系外的天体。 2025年12月至2026年1月期间进行的观测表明，核的有效直径为2.6公里，考虑到典型反照率0.04，误差幅度为0.4公里。该测量结果表明 3I/ATLAS 的质量明显大于先前已知的星际物体，例如 2I/Borisov 和 1I/’Oumuamua。分析还揭示了彗星彗发过程中产生的甲烷，这一事实引发了人们对其化学成分和热历史的疑问。
哈勃图像经过彗差模型减法处理以分离原子核。这项技术证实了与物体旋转相关的光变曲线的时间变化。
- 推断直径：2.6公里
- 与 2I/Borisov 比较：质量大约是 40 倍
- 与 1I/’Oumuamua 比较：质量至少大 2 万倍
近日点发生在 2025 年 10 月 29 日，近日点后的行为表现出活动更快的下降。
哈勃望远镜探测原子核
哈勃太空望远镜在 2025 年 12 月至 2026 年 1 月期间对 3I/ATLAS 进行了近日点观测。这些数据在小心地从观测图像中减去彗发模型后，首次直接探测到了原子核。
原子核的光变曲线显示出明显的时间变化。这些变化表明旋转的调制，与非重力加速度和质量损失率的独立分析一致。
2026 年 1 月 22 日，太阳、地球和 3I/ATLAS 之间发生了罕见的对齐。这一事件使尘埃颗粒散射的光增加了 20%，宽度为 3 度。
詹姆斯·韦伯揭示的化学成分
詹姆斯·韦伯太空望远镜于 2025 年 12 月使用 MIRI 仪器进行 3I/ATLAS 光谱分析。观测是在该物体位于日心距离 2.20 和 2.54 天文单位时进行的。
光谱确定了水、二氧化碳、镍和甲烷的谱线。总挥发性物质产量在 12 天内下降，与其他物种相比，水分减少更明显。
- H2O：在 5.8 至 7.0 微米之间检测到
- CO2：存在于 15 微米左右
- Ni：在 7,507 微米处鉴定
- CH4：记录于7.6微米
水活动继续与延长昏迷期间的冰粒有关。
彗星活动的不对称性
3I/ATLAS的亮度趋势在近日点前后表现出明显的差异。该物体在 2025 年 10 月最接近太阳后消退得更快。
近日点后的表面亮度轮廓显示出比近日点前明显更浅的斜率。这种不对称性证实了挥发物升华到表面的季节性变化。
在观察到的两个季节中，甲烷生成率分别相当于水生成率的 13.7% 和 27%。该比例表明化合物的晚期激活。
与近日点前数据的比较揭示了二氧化碳的早期富集。与初始值相比，近日点后 CO2/H2O 比率减少了一半。
甲烷的产生和影响
对甲烷的可靠检测代表了首次直接识别星际物体中的这种化合物。固体甲烷的升华温度比二氧化碳低，这使得它在近日点前的缺失变得有趣。
之前的观测，包括 2025 年 8 月韦伯的观测，尽管最初有逸气活动，但尚未记录到甲烷。这表明细胞核外层的化合物已被耗尽。
一氧化碳的早期存在比甲烷更容易挥发，增加了模型的复杂性。近日点附近的太阳加热显然暴露了富含甲烷的内层。
这种不稳定的激活序列与在太阳系彗星中观察到的模式不同。该成分可能反映了遥远恒星系统的形成条件。
星际人口估计
3I/ATLAS 核心测量使我们能够估计近空间中类似物体的存在。计算表明，在任何给定时间，超过一个这种大小的物体的下限都在距太阳 4.5 个天文单位的范围内。
该密度代表保守值，因为不活动的物体更难以检测。在发现 1I/’Oumuamua 之前，广域 CCD 勘测可能错过了类似的天体。
3I/ATLAS 穿过太阳系内部的通道凸显了这些访客的潜在频率。连续观测有助于了解星际物质的分布。
详细的光谱观察
韦伯的叠加图像显示了气体羽流中挥发物的分布。发射等值线表明水和二氧化碳朝向太阳的最大浓度。
两个时期之间一般活动的减少反映了昏迷的动态演变。冰粒生产的水仍保持长期供应。
光谱中的昆虫拓宽了二氧化碳谱带，以便进行准确分析。荧光带的建模可以量化分子生产率。
这些数据补充了近日点前的观测结果，这些观测结果确定了二氧化碳和二氧化碳的主导地位。向甲烷夹杂物的转变丰富了已知的化学物质库存。
原子核的物理特性
2.6 公里的有效直径源自假定的彗星标准反照率。光变曲线的变化证实了不规则的形状或不均匀的旋转。
在此期间，哈勃图像中的比例尺从每弧秒 1,300 公里到 1,700 公里不等。箭头表示反太阳和负日心速度方向。
昏迷模型减法在多次访问中分离出核信号。事实证明，这种方法可以有效分离灰尘和气体。
推断出的质量比之前的星际物体高出几个数量级。这种差异影响了遥远行星系统的喷射模型。
