天文学家确认第三颗已知星际天体3I/ATLAS的发现

天文学家们确认了一项罕见而非凡的发现:第三颗进入我们太阳系的已知星际天体。

这颗名为3I/ATLAS的天体,3I代表“第三颗星际”,其暂定名称为C/2025 N1 (ATLAS),于2025年7月1日被位于智利的深空随机调查遥控望远镜首次发现,该望远镜是ATLAS(小行星地球撞击警报系统)项目的一部分。

这项发现意义重大,但究竟它是什么呢?

最初被称为A11pl3Z,3I/ATLAS迅速引起了天文学家的关注,因为它的运动轨迹非常特殊。

迅速的后续观察和对先前数据的重新分析得出了初步结论:该天体并不受太阳引力的影响。

这使它成为一颗星际天体——这是我们所观测到的第三颗,此前有2017年的1I/’Oumuamua和2019年的2I/Borisov。

“如果确认,这将是我们发现的第三颗来自太阳系外的星际天体,提供了更多证据,表明这样的星际偶然访客在银河系中相对常见,”中央兰开夏大学天文学高级讲师马克·诺里斯在3I/ATLAS发现时告诉Space.com。

更令人兴奋的是,3I/ATLAS是迄今为止最大和最明亮的星际天体,这意味着它可能帮助科学家解锁关于其他恒星系统形成的线索。

那么我们如何确定它是星际的呢?它会撞击地球吗?我们能否派 spacecraft 拦截它?以下是关于这次罕见发现的所有问题解答,以及你需要了解的一切,包括为什么这可能是更多星际天体被探测到的第一例。

如何确定3I/ATLAS来自另一颗恒星系统?

天文学家们之所以对3I/ATLAS的星际性质充满信心,是因为它的轨道。

该天体遵循一条高度的抛物线轨道,这意味着它并不受太阳重力的束缚。

它的轨道偏心率为6.2。

作为对比,任何偏心率超过1的天体都在一条不会回绕太阳的轨道路线上,这意味着它来自——并将返回——星际空间。

相比之下,首个已知的星际访客1I/’Oumuamua的偏心率约为1.2,2I/Borisov的偏心率为3.6。

3I/ATLAS的速度远远超过了这两者。

“某些长周期彗星可能与木星有一次擦撞,从而将它的轨道修改到1.05,即在离开时是超抛物线,但仅仅是勉强,”欧洲南方天文台的天文学家奥利维尔·哈伊诺告诉Space.com。

“这个在进入时明显是超抛物线,因此可以确认是星际天体。”

3I/ATLAS与1I/’Oumuamua和2I/Borisov的不同之处在哪里?

除了一条明显更加抛物线的轨道,最显著的区别在于它的大小。

“3I/ATLAS的直径约为15公里(9英里),准确度有很大不确定性,而1I/’Oumuamua约为100米,2I/Borisov则小于1公里,”哈伊诺说。

3I/ATLAS甚至可能宽达12英里(20公里)。

然而,这一结论可能会随着更多观察而有所变化。

3I/ATLAS是什么?

3I/ATLAS与2I/Borisov的共同点在于它们都是彗星。

在发现不久后,彗星状的晕和尾迹的迹象变得明显,这使它获得了额外的命名C/2025 N1 (ATLAS),这是彗星的命名惯例。

由于1I/’Oumuamua只是被观察到在离开太阳系时的状态,天文学家很难获取足够数据来确认其确切性质,因此产生了关于它为外星宇宙飞船的各种疯狂理论,尽管几乎可以肯定它是一颗小行星或彗星。

3I/ATLAS会撞击地球吗?

目前,3I/ATLAS在木星的轨道之内,距离地球约3.23亿英里(5.2亿公里),距离太阳420万英里(670万公里)。

3I/ATLAS将在2025年12月19日达到约1.67亿英里(270万公里)距离地球,届时它不会构成威胁。

它将在10月2日接近火星,距离约1800万英里(3000万公里),并将在10月29日以约1.3亿英里(210万公里)的距离达到其近日点(近太阳点)。

在近日点时,它的速度将达到约42英里(68公里)每秒,或大约152,000英里(245,000公里)每小时。

3I/ATLAS在夜空中可见吗?

这颗天体目前低悬在南天星座的射手座,只有借助适当的设备和耐心才能观察到。

目前,它的亮度约为18.5等,相当于北极星的亮度约为250万倍。

根据虚拟望远镜项目的吉安卢卡·马西的说法,成像3I/ATLAS需要一台150-200毫米(6-8英寸)口径的望远镜和一台CCD相机,而光学望远镜则需要约400毫米(16英寸)的口径。

“它不会肉眼可见,我认为对业余天文学家来说将是一个挑战,但如今一些人拥有了令人印象深刻的设备,”莱斯特大学物理与天文学学院的马丁·巴斯托教授在Space.com上表示。

然而,随着它的接近,预计它将会变得更加明亮。

“到达最近接近时,它将是业余天文学家相对容易观察的目标,”诺里斯说。

届时,它可能会达到11等的亮度。

对大多数人来说,3I/ATLAS可能只是一个引人入胜的科学故事,而不是一个观星的机会。

专业望远镜何时将观察3I/ATLAS?

大多数大型天文观测台位于南半球,而3I/ATLAS在那里将处于最佳位置,因此预计在接下来的几天和几周内会分享许多图像。

在接近其明亮的近日点时,它将会在地球上被太阳的光辉所掩盖,因此专业天文学家将会在最后一个月相——大约在7月18日之后的几周内对其进行观测。

由于我们对3I/ATLAS的了解仅基于初步数据,因此还需要进行更多观察。

“它几天前才被发现,只用小望远镜观察过。”哈伊诺说。“我们正在努力让大型望远镜尽快对其进行观测。”

3I/ATLAS为什么对天文学家如此有趣?

尽管仍有许多未知之处,但很明显,这个天体的大小比ʻOumuamua和Borisov大得多,是研究的更好目标。

它可能为行星科学家提供了一个宝贵的机会,因为星际天体为我们提供了一种与其他恒星系统的具体连接,并携带可以提供有关行星系统形成的化学特征,甚至提供银河系其他地方生命存在的证据。

“它们毫无疑问携带着来自太阳系外的化学特征,所以获取观察数据可以为我们提供关于材料在行星系统之间迁移的许多信息,”巴斯托说道。

“如果我们能够从一个中获取样本,那将是一个令人难以置信的突破。”

我们能否派 spacecraft 拦截或飞越3I/ATLAS?

可能不行,这颗天体的速度太快。

“我们需要一艘准备好的航天器进入太空,经过全面检查并具备会合能力,”巴斯托表示。

为了应对突然出现的引人注目的彗星,欧洲航天局目前正在准备其2029年发射的彗星拦截器项目。

“然而,即便这个任务也可能无法应对星际旅行者的高速,”巴斯托表示。

尽管从3I/ATLAS中获取样本不可能,但这对于行星科学家来说将提供一个重要的捷径。

“即使是我们最快的火箭,也需要数万年才能到达附近的恒星,”诺里斯说道。

“得益于这些来自我们太阳系外的访客,我们或许无需走那么远就能从我们的星系之外采集样本,但我们需要具备相应的技术才能及时追上和抵达这些天体。”

为什么天文学家们突然发现星际天体?

这并非偶然。

“显然,我们的望远镜并不影响外太阳系,因此我们发现的更多天体仅仅是反映了我们在寻找它们的能力不断提升,”哈伊诺表示。

而且我们刚刚开始。

新的维拉·C·鲁宾天文台刚发布了第一组图像,预计将在十年的大范围综合巡天(LSST)项目中发现更多像3I/ATLAS这样的星际天体。

人们可能会发现大量的星际天体;一篇2020年的论文估计,每年大约会有七颗星际天体在地球太阳的附近通过。

我们只是在此之前未能发现它们。

“这将是一个戏剧性的改进,”哈伊诺说。“准备好迎接4I、5I……42I!”

虽然3I/ATLAS可能是迄今为止最明亮和最大的星际访客,但它几乎肯定不会是最后一颗。

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