科学家们近日发现了一个新的星际访客,名为3I/ATLAS,它正在高速飞向我们,成为了太阳系的“无邀嘉宾”。
这颗新发现的星际物体于7月1日被首次发现,因其高速与极端轨迹而引起注意,科学家们很快确认它并不属于太阳系,并将于不久后再次离开。
3I/ATLAS很可能是一颗彗星,以超过每小时130,000英里的速度飞行(约210,000公里/小时),预计将在十月底靠近太阳,随后开始返回星际空间的漫长旅程。
这次发现引发了许多关于3I/ATLAS的问题,如它的来源、成分、何时距离地球最近以及研究人员如何有效研究它。
为了更好地理解,首先要了解什么是星际物体。
星际物体(ISO)是指任何源自太阳引力范围外的物体,这包括被引力捕获并永久停留在太阳系内的小行星和彗星。对于这些物体,我们目前还没有一个有效的探测系统。
因此,唯一确认的星际物体都是经过太阳系高速飞行的对象。已知的确认ISOs只有两个:2017年发现的1I/’Oumuamua和2019年发现的2I/Borisov。然而,天文学家们一直认为还有更多的ISOs我们尚未看到。
在2014年,一颗潜在的ISO在巴布亚新几内亚的天空中爆炸,但至今仍无定论。
3I/ATLAS是如何被发现的?
3I/ATLAS最早是在6月25日至29日期间的数据中被观测到,由小行星地面撞击及时警报系统(ATLAS)发现,该系统使用夏威夷、智利和南非的望远镜自动扫描夜空。最初被称为A11pl3Z,后来获得正式指定。
多位研究者迅速分析了该物体的数据,确认其为星际物体。NASA表示,多个研究小组在7月3日将40多位研究人员的结果整理成一篇论文,提交到预印本服务器arXiv,这是首篇关于这一新物体的研究论文。
3I/ATLAS的发现是众多科学家的共同努力,也提醒我们合作的重要性。负责研究的首席作者达里尔·塞利格曼(Darryl Seligman)在电邮中提到:“对于这个物体,我们只有一次机会,之后它就会永远消失,因此我们希望能够从所有观测台获得尽可能多的信息。”
关于3I/ATLAS,我们目前了解到什么?
初步观测后,研究人员最初假设3I/ATLAS是一颗小行星,但后来的观测显示它更像是一颗彗星。
根据国际天文学联合会的小行星中心的报告,这个星际物体显示出“可疑的彗星活动”迹象——包括被气体和冰的明亮云团包围的彗星晕,以及看似有尾巴的特征。它的提议彗星名称为C/2025 N1 (ATLAS)。
3I/ATLAS与前两者相比在大小上有所不同。尽管“目前很难测量其具体大小”,密歇根州立大学的研究生阿斯特·泰勒(Aster Taylor)表示,研究者们估计这颗彗星及其彗星晕的直径可达到15英里(约24公里),显著大于’Oumuamua或彗星Borisov,后两者均小于1英里(约1.6公里)。与之前的两颗星际物体相比,3I/ATLAS目前的飞行速度更快,轨迹更为直线。
过去的两颗星际物体与太阳的接近是迎头而来,而3I/ATLAS则是呈现横向斜切过来的轨迹,正如加拿大国家研究委员会的天文学家韦斯·弗雷泽(Wes Fraser)所言,“这非常奇特。”
那么,3I/ATLAS对地球构成威胁吗?
当3I/ATLAS被发现时,它距离太阳约4.5个天文单位(AU),即地球与太阳之间距离的4.5倍。
预计将在10月30日达到其与太阳的最接近点(近日点),届时将靠近我们的太阳星系1.5个天文单位。此时,它也将非常接近火星,距火星仅约0.4个天文单位。但3I/ATLAS将于12月与地球最接近,因此NASA官员表示,“这颗彗星对地球没有威胁,最小距离将保持在至少1.6个天文单位。”
虽然目前这颗彗星太暗,普通天文爱好者无法观察到,但随着它向太阳靠近,亮度将会显著增加,预计在未来几个月内将可见。
3I/ATLAS来自哪里?
研究者们有意追踪3I/ATLAS的来源。相关研究在7月7日上传至arXiv,建议它可能来自银河系的“厚盘”,该区域包含大约三分之二的银河星星。不过,研究人员需要更多的信息,以便准确划定其具体位置。
“但实际上,它可能来自许多其他星系,而不仅限于当地星系,”弗雷泽指出。
虽然我们知道物体的来向,但在缺乏其具体年龄信息的情况下,很难和潜在的星系统匹配。正如普林斯顿大学的博士生阿米尔·西拉杰(Amir Siraj)所述:“这颗彗星可能已经在外太空漂泊了数十亿年,而与我们有过一次意外的相遇。”
虽然3I/ATLAS刚刚被发现,但它可能早已在我们的太阳系中存在。
根据欧洲航天局近地物体协调中心的天文学家马尔科·米凯利(Marco Micheli)的说法,这一星际物体在2023年中旬已接近海王星的轨道,预计将在2028年初再次经过这颗远离我们的气体巨星。根据如何定义太阳系的边缘,一颗星际物体可能需要数十年才能完全穿越。
3I/ATLAS是外星探测器吗?
3I/ATLAS与外星文明几乎没有关系的可能性。
在2017年发现’Oumuamua时,一些专家曾声称,因其加速度表现出的异常,该星际物体可能是一艘伪装的飞船。然而,由于3I/ATLAS的表现符合普通彗星的特征,目前尚未有人对此提出理论。
尽管如此,仍有一些研究人员希望对该ISO进行研究,原因类似:哈佛大学的天文学家阿维·洛布(Avi Loeb)曾首次提出’Oumuamua是外星技术的理论,他最近在Medium上建议利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)寻找该彗星的“非引力加速”迹象。
我们能否拜访3I/ATLAS?
我们曾向其他类似于3I/ATLAS的物体发送探测器。例如,在2020年,NASA的OSIRIS-REx任务成功地在潜在危险的小行星Bennu上着陆,采集样本并将其带回地球。
研究人员以前曾提出类似的任务计划,针对’Oumuamua以及未来的星际物体。但对于3I/ATLAS来说,这种可能性不大。“从理论上讲,可能存在这样的任务,但我们没有准备相关的任务,因此我们无法做到,”泰勒表示。
塞利格曼也补充说,因预算削减的提议,当前的“融资状况”使得这类任务变得不太可能。
接下来我们何时能发现下一个星际物体?
专家们告诉《生活科学》杂志,ISOs在太阳系中通过的频率远高于我们实际观测到的,但具体频率尚未知晓。
展望未来,专家认为,随着维拉·C·鲁宾天文台的启用,我们将改善对星际干扰物的监测。该望远镜已成功捕获首批图像,并已经发现新的小行星。
“我预计这将变得更加频繁,”米凯利表示。
泰勒补充道,下一颗星际物体可能在“短短一年内”出现,而弗雷泽预计,从今往后每两年就能发现一个。
每发现一颗新星际物体,研究人员将能够了解更多关于外星星系以及其中的系外行星的信息。“每一次的ISOs都是低悬的果实,能告诉我们别处生长的树木的许多信息,”弗雷泽总结道。
图片源于:livescience