在浩瀚的宇宙中,太阳系通常与外界保持距离,星星之间的距离让人觉得彼此隔绝。我们的邻居距离超过四光年,且星星巨大的引力让逃离其重力深渊的物体变得极为困难。然而,经过多年的观察,我们清楚地知道,有些物体能够逃逸,而极少数则能闯入我们的太阳系。
如今,远道而来的3I/ATLAS彗星正在接近。这颗彗星的诞生地或许在某颗遥远的恒星附近,正以每小时约130,000英里的速度飞速驶向我们的内太阳系,并且在加速中,期待它在秋季的到来。大家准备好迎接它的到来吧。
人类制造的航天器,像是旅行者号探测器,已经越过我们标定的星际空间边界,而先锋号探测器尽管已经失去联系,依然在前进。新的视野号探测器也将最终跨越这个界限。
不止如此,太阳系自身也能将一些天体送往星际空间。在1980年,爱德华·鲍威尔发现了一颗具有相对正常轨道的彗星C/1980 E1(鲍威尔),它每700万年左右环绕太阳一圈。在这一次的旅行中,它与巨大的木星近距离擦肩而过,从而获得了足够的加速度,使得其轨道变为抛物线,这意味着它将永远逃离太阳的引力,流向星际的黑暗。
C/1980 E1(鲍威尔)的发现具有重要的影响意义。我们知道,太阳系并没有什么特别之处。在这个星系中,如果我们有木星和土星这样足够庞大的天体能够将较小的物体抛向星际空间,那么其他太阳系中的气态巨行星也应当能发挥同样的作用。
考虑到银河系中有数百亿颗恒星,结合宇宙的悠久历史,是否应该有一些外部天体,借由随机性,直接被弹道送向我们呢?然而,为什么我们没有发现呢?
直到2017年,我们终于迎来了第一个证据:1I/ʻOumuamua。这颗彗星形状奇特,呈细长状,缺乏正常彗星的彗发与尾巴,其飞行速度之快也使我们难以对其进行充分的观察。对于它的讨论引发了许多离奇的理论,包括它是否是一艘外星飞船,但无论如何,1I/ʻOumuamua只是一块在银河系之间漫游的岩石与冰块,经过数亿年的宇宙旅程,终于偶然进入了我们的视线。
2017年10月,1I/ʻOumuamua被发现时,已经开始离开太阳;而仅80天后,它便变得无法观察,重返那片无垠的太空。虽然我们对1I/ʻOumuamua了解不多,但2019年第二个星际访客的出现给了我们更为详尽的信息。
2I/Borisov被发现时,明显是一颗彗星,然而与我们太阳系中通常产生的彗星截然不同。其含水量极少,而含有大量一氧化碳,这是在我们这一带极为罕见的组成物质。Borisov或许真实地表现了它曾经所属的太阳系——可能位于仙后座的一颗恒星。
而现在,3I/ATLAS再次进入我们的视野,就成为我们观测到的第三个星际访客。就在本周二,这颗彗星在智利的一台望远镜中被发现,属于美国国家航空航天局资助的“小行星地球撞击预警系统”(ATLAS),意在提前发现可能冲撞地球的天体。起初,3I/ATLAS看起来像是一个流浪的小行星。
然而,经过随后48小时的跟进观察,包括来自六月份的“预探测”图像,确认3I/ATLAS其实是一颗彗星,而非小行星,同时其速度之快,约为‘Oumuamua和Borisov的两倍,进一步证明了它是来自太阳系外部的来宾。
到目前为止,我们对3I/ATLAS还知道不多,除了它是一颗显然的彗星(健康的彗发使其异常明亮,这使得它能在水星轨道之内被早早发现),还有一点颇为有趣的是,它接近黄道平面,这与早先的两个访客不同,它们分别是从上方进入的。
然而,不久的将来我们将有更多的机会来观察。当3I/ATLAS最接近太阳和地球时(预计在十月至十二月期间),它将靠近火星的轨道,离我们仅160 million miles(约258 million kilometers)。届时我们将更好地了解3I/ATLAS的大小、来自何方(大致来自射手座方向),并通过它的出气尘埃所发出的颜色,分析其成分。
随着逐渐的观察与研究,我们慢慢地构建出太阳系和其他星系的物质构成之间的对比,或许会发现我们并不是那么特别。
三次访客在八年的时间里出现,是否反映了星际物体是罕见事件,抑或仅仅是难以找到?这一问题的答案将由新投入运作的维拉·C·鲁宾天文台来研究。
这座位于智利安第斯山脉的新天文台于上月开始运行,是近年来天文观察中的一项激动人心的新项目,具备巨大的观测能力:
它的大型望远镜,名为西蒙尼调查望远镜,配备了全球最大的高分辨率数字相机。鲁宾天文台27英尺的主镜,加上价值不可思议的3200万像素相机,将以无与伦比的速度和细节反复拍摄天空的广阔区域。每张图像覆盖的天空面积相当于40轮满月。
未来十年,鲁宾天文台将在每三天内对整个可视南天进行一次新的超高清地图更新。凭借如此频繁的涵盖,科学家们希望创建一部更新详尽的 “电影”,用于观察宇宙随时间的变化。
图片源于:defector