瞄準星際訪客！火星首次成為前哨站

“星際訪客” 3I/ATLAS 彗星正在往太陽系中心的路上狂奔。10 月 3 日，它在距離火星約 3000 萬公里處越過。歐洲航天局（ESA）的火星探測器對它進行了照相觀測，不經意間火星竟然充當了一次地球“前哨站”的角色。

3I/ATLAS的軌道（來源：NASA/JPL）

3I/ATLAS 彗星是今年 7 月 1 日由位于智利的小行星撞擊地球末端警報系統（ATLAS） 發現的。ATLAS原本是守護地球的安全衛士，這一回，它在監視四周時突然發現了一個距離太陽 4.5 天文單位（約 6.7 億公里）的奇怪目標——正以 61 公里/秒（約22萬公里/小時）這一前所未見的高速向太陽飛馳。它的軌道偏心率達到了讓人吃驚的 6.30，是一條開口巨大的雙曲線軌道，而太陽系中絕大多數天體都在橢圓軌道或拋物線軌道上運行。這意味著此物絕非太陽系原產，并且太陽的引力也不太可能抓住它——它一定是一個來自太陽系外的“臨時訪客”。很快， 國際天文學聯合會 小行星中心 （MPC） 賦予賦予其正式編號—— 3I/ATLAS。其中 字母 I 表示星際間的（interstellar），指來自太陽系外或介于恒星與恒星間的，前面的數字 3 則代表這是迄今發現的第三個這樣的天體。前兩位分別是 2017 年的 1I/'Oumuamua 和 2019 年的 2I/Borisov 。

首個系外天體奧陌陌（ 1I/'Oumuamua ）的藝術 想象畫（來源： M. Kornmesser / ESO ）

這段時間網上還有很多人炒作 3I/ATLAS 為“不明物體”“星際訪客”“星際入侵”甚至“外星飛船”。事實上“哈勃”空間望遠鏡早在7月21日就已經對它進行過觀測，發現了明顯的彗星的形態，同時也獲得了它的光譜數據。8月6日，“詹姆斯·韋布”空間望遠鏡使用其近紅外相機也進行了細致的觀測，而紅外波段在研究彗星的氣體和水冰方面特別有用。兩個望遠鏡的觀測都證實了 3I/ATLAS 的確是一顆彗星，但也了解到它和太陽系彗星的顯著區別，例如極大的二氧化碳和水的比例（ CO?/H?O ）高達8:1，這是一個重要的暗示， 3I/ATLAS 來自“異國他鄉”。

哈勃空間望遠鏡拍攝到星際訪客彗星 3I/ATLAS 的圖像（圖片來源：NASA/ESA/Hubble）

詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝的 3I/ATLAS 紅外圖像，揭示了二氧化碳和水的活動性（圖片來源：NASA）

巧合的是， 3I/ATLAS 彗星將接連路過火星（ 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） ，好像是要對太陽系主要景點“打卡”似的，據說這種概率大概只有千分之幾。然而不巧的是，它距離地球比較遙遠，最近時也有 1.8 天文單位（約 2.7 億公里），不太理想。相比之下，它掠過火星時只有 0.2 天文單位（約 3000 萬公里）。要知道，現在人類在火星表面以及環火星軌道上部署了多個探測器！

3I/ATLAS的軌道及其與地球、火星的位置關系。彩色編號點標記了重要的觀測位置。（來源：ESA）

歐洲航天局日前透露， 10月1日至7日期間他們調用了痕量氣體軌道飛行器（TGO）和火星快車（Mars Express）探測器，將它們所搭載的相機對準 3I/ATLAS 進行了拍攝。然而難度是相當大的，因為這兩個探測器是被設計用來對火星地面進行觀測的，而非星空。這顆彗星比它們通常的目標暗約 10,000 到 100,000 倍。TGO 上彩色立體表面成像系統（CaSSIS）最慢快門是 5 秒，而火星快車上的只有 0.5 秒。所以最終結果是 TGO 拍到了一個“小蝌蚪”，而火星快車沒能拍到。略顯遺憾的是，由于這顆彗星太小了，照片中只能看出彗星的彗頭和彗尾，卻無法分辨出彗核與彗發。

在火星軌道運行的痕量氣體軌道飛行器（TGO）拍攝的 3I/ATLAS 彗星（來源：ESA/TGO/CaSSIS）

隨著 3I/ATLAS 彗星離地球越來越近，會有更多目光投向它，因為它有可能為我們帶來截然不同的“世界觀”。太陽系中的每顆行星、衛星、小行星、彗星都有一個共同的起源，但是星際彗星則是真正的局外人，它們所攜帶著的信息可能與我們有著巨大差異。比方說 3I/ATLAS 的年齡，有研究人員推測它的誕生時間可能比我們太陽系還要早 30 億年。

參考資料

[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