JUICE 太空探測器記錄到星際彗星 3I/ATLAS 強烈釋放水蒸氣。歐洲太空總署儀器偵測到的噴射量達到每秒兩噸的噴射物質。這一每日用量相當於填滿約 70 個奧林匹克游泳池所需的體積。該天體於 2025 年 11 月達到了距離太陽最近的位置。
在深空捕獲的資訊直到 2026 年 2 月才到達地球的控制中心。這個來自太陽系之外的物體已經被其他地面和太空望遠鏡監測到。這位宇宙訪客的穿越為科學家提供了一個難得的機會來分析其他恆星系統中形成的物質的成分,從而提供了有關受到太陽加熱的冰體動力學的前所未有的數據。
歐洲任務的儀器繪製了天體的結構圖
該航天器的主要任務是前往木星。該機構的操作員需要在非常有限的時間範圍內調整機載設備,以便能夠觀察意外目標。太空的熱環境需要嚴格的安全協議來在影像捕捉過程中保護過冷相機。此次演習是對飛控團隊快速反應能力的實際考驗。
名為 MAJIS 的光譜儀能夠記錄紅外線範圍內的發射。數據顯示該物體的結構中存在大量的水蒸氣和二氧化碳。 JANUS相機處理的影像顯示固體核心周圍存在廣泛的彗差。攝影記錄顯示複雜的細絲和物質噴流被高速噴射到太空真空中。
NavCam 導航系統以互補的方式運行,以追蹤天體的精確軌跡。該航天器的優越位置允許從僅使用安裝在地球表面的基礎設施無法到達的角度進行觀察。科學家在授權暫時重新調整原來的任務重點之前計算了操作風險,以確保通往這顆氣態巨行星的主要路線不會遭受有害的變化。
古老的起源和化學特徵讓研究人員感到驚訝
天文學估計表明,3I/ATLAS 的形成過程已超過 100 億年前。隨著年齡的增長,該物體被歸類為來自遙遠恆星系統的真正的化學遺跡。輕水分子和半重水分子的比例分析為了解原始形成環境提供了線索。數據表明,其起源地極其寒冷,並且在物質聚集的初始階段受到強烈的紫外線輻射。
由美國太空總署管理的尼爾蓋雷爾斯斯威夫特天文台已於 2025 年 10 月探測到該彗星區域存在羥基。當該天體仍處於相當於地球與太陽之間空間三倍的距離時,每秒釋放約 40 公斤的水。隨著軌道接近近日點,噴射物質的流動呈指數增加,顯示熱反應性高於在當地天體中觀察到的平均值。
研究人員指出,水並不完全來自中央岩石核心。大部分的物質是從圍繞主結構運行的由冰塵顆粒組成的緻密雲中蒸發。這種外圍地層的脆弱性有助於解釋氣體排放的非典型強度。昇華現象發生的階段比通常在我們自己的行星系統本土彗星中觀察到的階段要早得多。
視覺細節揭示了太空中氣體和塵埃的動態
JANUS高解析度攝影機從數千萬公里的距離記錄了遊客的行進過程。拍攝的照片顯示出帶有綠色色調的明亮慧發,這是陽光與新排出的氣體相互作用的直接結果。碎片形成的尾跡延伸了數百萬公里,進入黑暗空間,為探測器的傳感器創造了廣泛而詳細的視覺特徵。
- 紅、綠、藍通道的組合突顯了結構的緊湊中心。
- 特定的過濾器隔離了構成氣暈外圍的擴散層。
- 紫外光譜儀追蹤到的化學元素分佈在距離原子核最遠 500 萬公里處。
- 測量記錄了被太陽直接照射的一側材料行為的差異。
- 原始數據使我們能夠準確估計揮發性物質的持續流出量。
對這些排放物的持續監測為了解天體軌跡的變化提供了重要數據。灰塵和氣體釋放速率的微小變化會直接影響物體在太空中的路徑,並起到小型天然推進劑的作用。收集到的資訊提供給資料庫,用於行星防禦計算和預測長期軌道路徑。
行星形成研究的科學貢獻
3I/ATLAS的質量損失率超出了科學界的最初預期。太陽系中的普通彗星在接近中心恆星時也會失去物質,但星際訪客的物理尺寸損失率非常高。從外部確認體內水的存在強化了這樣的論點:有機化學的組成部分廣泛分佈在銀河系的其他系統中。
專家將該物體的行為與以最大流量運行的消防栓進行了比較。活動的早期覺醒表明,在數十億年的星際寒冷中,存在著一些揮發性冰塊,這些冰塊仍然埋藏在地殼下方。太陽接近引起的逐漸加熱導致這些保護層破裂,從而導致內部物質猛烈釋放。
3I/ATLAS 作為第三個已確認穿過我們宇宙鄰居的星際物體進入天文學史。先前的記錄涉及 1I/’Oumuamua 和 2I/Borisov,它們在各自的雜交過程中也表現出了獨特的化學特徵。 JUICE探測器恢復預定路線,於2031年到達木星衛星。科學家繼續處理收到的大量原始數據,而彗星則保持其雙曲線軌跡駛向深空,最終離開太陽的引力影響區域。

