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斯巴魯望遠鏡的觀測顯示彗星 3I/ATLAS 在接近太陽後發生化學變化

作者 Redação Mix Vale • 2026年5月22日 • 1 min de leitura

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Foto: 3I/Atlas - telescópio Subaru/Observatório Astronômico Nacional do Japão

斯巴魯望遠鏡設備在 2025 年 12 月和 2026 年 1 月期間收集了關於星際彗星 3I/ATLAS 的前所未有的數據。分析表明，天體周圍氣體雲中二氧化碳與水的比例發生了顯著變化。這種化學變化發生在物體到達最接近太陽的位置後不久。這個天體代表了來自太陽系外的第三位已確認的訪客。

該物體的通過為科學界提供了研究銀河係其他區域形成的物質的難得機會。我們系統的中心恆星引起的熱量引發了彗星表面的物理反應。研究人員監測昏迷的演變，以了解訪客的內部結構。雙曲線軌跡證實該物體不會繞太陽運行，並將返回深空。

夏威夷光學儀器和光譜儀的操作

天文學家團隊使用與 Subaru 望遠鏡耦合的 FOCAS 攝譜儀和成像儀來記錄 V、R 和 I 波段的精確影像。主要捕獲發生在 2025 年 12 月 13 日，遵循夏威夷時區。該儀器根據觀察到的波長產生詳細的彩色合成物。 V 波段以 550 奈米為中心，代表藍色。 R 波段工作于 660 纳米，产生绿色。 805 纳米的波段 I 定义了红色调。处理过程揭示了彗尾的复杂结构。

高色散光譜儀於 2026 年 1 月 7 日投入運行，用於測量氣體排放。此時彗星距離太陽 2.87 天文單位。 1個天文單位相當於地球與太陽之間的平均距離，約1.5億公里。該物體在 2025 年 10 月 29 日穿過近日點後已經遠離恆星，當時它達到了 1.35 個天文單位。觀測是在晨曦中進行的。短曝光時間要求光學感測器具有高靈敏度。

昇華動力學和揮發性化合物的比例

科學家根據地面設備的資訊計算出二氧化碳和水的比例，數值在0.3到2.1之間。紅外線太空望遠鏡先前的測量表明，在最接近太陽之前二氧化碳濃度較高。數字上的差異證明原子核釋放的氣體混合物不是恆定的。二氧化碳在比水低得多的溫度下昇華。從固態到氣態的直接轉變在原子核周圍形成了暫時的大氣層。

化學特徵的變化可以直接指示天體形成的原始環境。 3I/ATLAS 近日點後記錄的指數低於前幾週檢測到的指數。這種現象的發生是因為太陽熱量最初消耗了外地殼中存在的最易揮發的物質。隨著表面磨損的進展，內部和更深的層開始噴射材料。此機制暴露了星際訪客內部結構的異質性。

監測優先考慮負責驅動昏迷活動的氣體。
化學關係將表面上的化合物與核內的化合物區分開來。
熱輻射取代了軌道路徑中的活性氣體釋放區。
來自地面觀測站的資訊作為衛星校準的基礎。

昇華的詳細分析使我們能夠將其與奧爾特雲原生天體的行為進行比較。質量損失的過程在微觀層面上改變了彗星的旋轉和軌跡。氣體噴射的噴射在太空真空中充當天然推進劑。持續監測失水率決定了物體的有效壽命。

智利的發現與雙曲軌跡的本質

安裝在智利的 ATLAS 預警系統於 2025 年 7 月 1 日首次辨識出這顆彗星。軌道分析很快就證實了其極端雙曲線軌跡。該物體的速度超過了太陽的引力，阻止了它被我們的行星系統捕獲。天文目錄迄今僅記錄了三顆具有此特徵的天體。 1I/’Oumuamua 首當其衝，其次是 2I/Borisov 彗星。 3I/ATLAS 鞏固了一群穿越銀河系的流浪體的存在。

星際物體將物理樣本從遙遠的行星系統直接傳送到地球附近。深空旅行數十億年來都保留了原始的化學特徵。進入太陽系代表著自其母系統噴射以來與恆星輻射的第一次強烈接觸。化學成分的研究有助於比較銀河係不同旋臂中的星子形成過程。天文學獲得了測試恆星演化理論模型的實用工具。

2025 年 12 月 19 日，訪客達到了距離地球的最小距離。這顆彗星距離地球約 1.8 個天文單位，相當於 2.7 億公里。在天空中的位置限制了地面望遠鏡在最亮時期的觀測窗口。天體保持其通往星際空間的退出路線。研究站繼續追蹤光訊號的減弱情況。