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天文學家觀察星際彗星3I/ATLAS經過太陽後成分的變化

3I Atlas
Foto: 3I Atlas - Nasa/ ESA

確認訪問太陽系的第三顆星際物體穿過距離太陽最近的點。 2026 年 1 月進行的觀測揭示了其彗髮的化學成分發生了變化。彗星 3I/ATLAS,也稱為 C/2025 N1 (ATLAS),於 2025 年 7 月由 ATLAS 系統發現。它遵循雙曲線軌跡,不受太陽引力約束。

天文學家使用位於夏威夷莫納克亞山的斯巴魯望遠鏡捕捉到了近日點之後該天體彗髮的詳細圖像。該設備有一個有效直徑為8.2米的主鏡。這些影像結合了三個濾光片的數據:V (550 nm)、R (660 nm) 和 I (805 nm)。這使得分析釋放的氣體比例成為可能。

近日點後觀測發現化學變化

斯巴魯望遠鏡於2026年1月7日進行了測量。結果表明,近日點之後釋放的氣體中CO2和H2O的比例明顯低於最接近太陽之前太空天文台記錄的比例。這種差異顯示物體加熱時原子核活動的變化。

冰的昇華暴露了地核的更深層。外層首先釋放更多的揮發性化合物。隨著太陽溫度的升高,不同比例的內部材料開始主導氣體的釋放。這個過程證實了原子核的結構是不均勻的。

3I/ATLAS 彗星於 2025 年 10 月在近日點以約 1.36 天文單位的距離接近太陽。它經過火星、金星和地球等行星的安全距離內。雙曲線軌跡確保物體在訪問後將繼續其路徑離開太陽系。

彗星 3I/ATLAS
彗星 3I/ATLAS – 哈伯太空望遠鏡/NASA,

核心結構解釋了觀察到的變化

成分的變化反映了芯的表面層和內層之間的差異。更具揮發性的材料,例如某些富含碳和氧的化合物,在較低溫度下昇華。當太陽能加熱去除外層時,暴露的內部會釋放出二氧化碳與水比例不同的氣體。

這項特徵有助於理解星際起源的彗星核中所發生的過程。與太陽系彗星的比較表明,在其他恆星系統中形成的物體可能具有不同的成分。這些數據有助於研究其他恆星周圍年輕系統中的行星形成。

  • 三個濾光片的綜合觀察允許在不同波長下繪製彗差圖
  • 分析重點在於釋放的氣體中 CO2 與 H2O 的比例
  • 結果顯示彗核的層狀結構
  • 由於太陽接近過程中逐漸加熱而發生變化
  • 數據即將發表在《天文學雜誌》上

迄今觀測到的星際物體的背景

3I/ATLAS 代表第三個被確認為穿越太陽系的星際物體。之前的兩個是 2017 年的 1I/’Oumuamua 和 2019 年的 2I/Borisov。與前兩者不同,這個物體的行為就像一顆活躍的彗星,在接近太陽時釋放灰塵和氣體。

天文學家用數月的地基和空基儀器監測 3I/ATLAS。首次發現於 2025 年 7 月 1 日在智利。速度和雙曲線軌跡很快就證實了它的起源是在太陽系之外。該物體不會對地球或其他行星造成撞擊風險。

斯巴魯的新觀測增加了穿越近日點期間物理和化學演化的細節。它們強調了研究這些稀有訪客以比較來自銀河係不同區域的原始物質的重要性。彗星將繼續遠離太陽系,並在數千年後完全離開太陽系。

慧差分析的科學重要性

對昏迷的研究可以在不直接接觸的情況下獲得有關細胞核內部的資訊。氣體比例的變化反映了太陽加熱如何隨時間影響不同的材料。這提供了有關彗星母恆星系統化學條件的線索。

研究人員強調,像 3I/ATLAS 這樣的天體攜帶著數十億年前形成的物質,可能是在銀河系的較古老區域。與當地彗星的比較有助於繪製行星形成過程的差異。斯巴魯的研究結果有助於建立描述恆星影響下彗星核演化的模型。

這項工作涉及組合來自多個過濾器的數據,以提高組件識別的準確性。定於下週在《天文學雜誌》上發表的文章應該會提供有關測量及其影響的更多技術細節。

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