观测显示星际彗星3I/ATLAS近日点后化学成分出现变化

2026年1月7日的观测结果显示,星际彗星3I/ATLAS在经过近日点后,其彗发中二氧化碳与水的比例显著低于此前空间望远镜测得的数值,研究团队据此认为,该彗星在靠近太阳并被加热的过程中,其释放气体的成分发生了变化。

日本小山空间科学研究所天文学家新中义治(Yoshiharu Shinnaka)及其团队当天使用斯巴鲁望远镜对3I/ATLAS进行了观测。相关图像显示了这颗星际彗星的彗发结构,图像由日本国立天文台(NAOJ)提供。

3I/ATLAS由美国宇航局资助的“小行星地球撞击最后预警系统”(ATLAS)巡天项目于2025年7月1日在智利里奥乌尔塔多首次发现。该天体也被命名为C/2025 N1(ATLAS)和A11pl3Z,被认为来自人马座方向。

根据观测轨道,3I/ATLAS于2025年10月30日经过近日点,即运行轨道上距离太阳最近的位置。新中义治团队指出,这一星际访客是迄今确认的第三个星际天体,为研究形成于太阳系外原行星盘中的冰质微行星体的物理和化学性质提供了罕见机会。

研究人员表示,自2025年7月1日被ATLAS发现后,后续观测很快确认了该天体存在典型的彗星活动,并对其尘埃彗发进行了初步刻画,包括对彗核大小和尘埃分布的约束。

在2026年1月7日的斯巴鲁望远镜观测中,3I/ATLAS已过近日点超过两个月。团队随后将太阳系彗星研究中发展出的分析方法应用于此次获得的数据,对彗发气体成分进行了定量估算。

研究人员通过分析围绕彗核的气体云——彗发中的光谱特征,推算出二氧化碳与水的比例。由于彗发气体直接来源于彗核,这一比例被视为反映彗核物质组成的重要线索。

团队报告称,基于斯巴鲁望远镜数据得到的二氧化碳与水比例,低于此前由詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)和SPHEREx空间望远镜观测所推导出的数值。研究人员认为,这一差异与“彗核内部成分与外层不同”的情形相符:随着3I/ATLAS在接近太阳过程中逐渐升温,不同深度区域的物质先后升华并释放气体,从而导致观测到的气体成分随时间发生变化。

新中义治表示,随着未来几年各类巡天望远镜全面投入运行,预计将发现更多星际天体。通过将针对太阳系彗星建立的观测与分析技术应用于这类星际天体,研究人员可以直接比较来自太阳系内外的彗星,在成分和演化特征方面进行对比研究。

他补充称,对此类星际天体的持续观测与分析,有望帮助科学界进一步理解包括太阳系在内的不同恒星系统中,微行星体及行星形成过程的多样性。

据介绍,相关研究论文将发表于《天文学杂志》(The Astronomical Journal),论文题为《基于[O I]禁线对星际彗星3I/ATLAS近日点后CO₂/H₂O比例的约束》,作者为Yoshiharu Shinnaka等,目前已在arXiv预印本平台发布(arXiv: 2603.25002)。


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