瞄准星际访客！火星首次成为前哨站

“星际访客” 3I/ATLAS 彗星正在往太阳系中心的路上狂奔。10 月 3 日，它在距离火星约 3000 万公里处越过。欧洲航天局（ESA）的火星探测器对它进行了照相观测，不经意间火星竟然充当了一次地球“前哨站”的角色。

3I/ATLAS的轨道（来源：NASA/JPL）

3I/ATLAS 彗星是今年 7 月 1 日由位于智利的小行星撞击地球末端警报系统（ATLAS） 发现的。ATLAS原本是守护地球的安全卫士，这一回，它在监视四周时突然发现了一个距离太阳 4.5 天文单位（约 6.7 亿公里）的奇怪目标——正以 61 公里/秒（约22万公里/小时）这一前所未见的高速向太阳飞驰。它的轨道偏心率达到了让人吃惊的 6.30，是一条开口巨大的双曲线轨道，而太阳系中绝大多数天体都在椭圆轨道或抛物线轨道上运行。这意味着此物绝非太阳系原产，并且太阳的引力也不太可能抓住它——它一定是一个来自太阳系外的“临时访客”。很快， 国际天文学联合会 小行星中心 （MPC） 赋予赋予其正式编号—— 3I/ATLAS。其中 字母 I 表示星际间的（interstellar），指来自太阳系外或介于恒星与恒星间的，前面的数字 3 则代表这是迄今发现的第三个这样的天体。前两位分别是 2017 年的 1I/'Oumuamua 和 2019 年的 2I/Borisov 。

首个系外天体奥陌陌（ 1I/'Oumuamua ）的艺术 想象画（来源： M. Kornmesser / ESO ）

这段时间网上还有很多人炒作 3I/ATLAS 为“不明物体”“星际访客”“星际入侵”甚至“外星飞船”。事实上“哈勃”空间望远镜早在7月21日就已经对它进行过观测，发现了明显的彗星的形态，同时也获得了它的光谱数据。8月6日，“詹姆斯·韦布”空间望远镜使用其近红外相机也进行了细致的观测，而红外波段在研究彗星的气体和水冰方面特别有用。两个望远镜的观测都证实了 3I/ATLAS 的确是一颗彗星，但也了解到它和太阳系彗星的显著区别，例如极大的二氧化碳和水的比例（ CO₂/H₂O ）高达8:1，这是一个重要的暗示， 3I/ATLAS 来自“异国他乡”。

哈勃空间望远镜拍摄到星际访客彗星 3I/ATLAS 的图像（图片来源：NASA/ESA/Hubble）

詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的 3I/ATLAS 红外图像，揭示了二氧化碳和水的活动性（图片来源：NASA）

巧合的是， 3I/ATLAS 彗星将接连路过火星（ 2025年10月3日 ）、金星（2025年11月3日） 、地球（2025年12月19日）和 木星（2026年3月16日） ，好像是要对太阳系主要景点“打卡”似的，据说这种概率大概只有千分之几。然而不巧的是，它距离地球比较遥远，最近时也有 1.8 天文单位（约 2.7 亿公里），不太理想。相比之下，它掠过火星时只有 0.2 天文单位（约 3000 万公里）。要知道，现在人类在火星表面以及环火星轨道上部署了多个探测器！

3I/ATLAS的轨道及其与地球、火星的位置关系。彩色编号点标记了重要的观测位置。（来源：ESA）

欧洲航天局日前透露， 10月1日至7日期间他们调用了痕量气体轨道飞行器（TGO）和火星快车（Mars Express）探测器，将它们所搭载的相机对准 3I/ATLAS 进行了拍摄。然而难度是相当大的，因为这两个探测器是被设计用来对火星地面进行观测的，而非星空。这颗彗星比它们通常的目标暗约 10,000 到 100,000 倍。TGO 上彩色立体表面成像系统（CaSSIS）最慢快门是 5 秒，而火星快车上的只有 0.5 秒。所以最终结果是 TGO 拍到了一个“小蝌蚪”，而火星快车没能拍到。略显遗憾的是，由于这颗彗星太小了，照片中只能看出彗星的彗头和彗尾，却无法分辨出彗核与彗发。

在火星轨道运行的痕量气体轨道飞行器（TGO）拍摄的 3I/ATLAS 彗星（来源：ESA/TGO/CaSSIS）

随着 3I/ATLAS 彗星离地球越来越近，会有更多目光投向它，因为它有可能为我们带来截然不同的“世界观”。太阳系中的每颗行星、卫星、小行星、彗星都有一个共同的起源，但是星际彗星则是真正的局外人，它们所携带着的信息可能与我们有着巨大差异。比方说 3I/ATLAS 的年龄，有研究人员推测它的诞生时间可能比我们太阳系还要早 30 亿年。

参考资料

[1] https://www.space.com/astronomy/asteroids/hubble-spots-interstellar-invader-comet-3i-atlas-for-the-first-time

[2] https://www.jameswebbdiscovery.com/discoveries/what-james-webb-telescope-found-about-the-interstellar-comet-3iatlas

[3] https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/ESA_s_ExoMars_and_Mars_Express_observe_comet_3I_ATLAS