太陽系迎來神祕「星際訪客」

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這顆先前暫稱A11pl3Z、正式名稱為3I/阿特拉斯（ATLAS） 的星際彗星，
是由智利里奧烏爾塔多（Río Hurtado）柳樹天文臺（El Sauce Observatory）的「小行星撞擊地球最後警報系統」
（Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System，簡稱阿特拉斯ATLAS）望遠鏡所發現。
Photograph by Matt Dieterich


今年7月1日，行星防禦設施的科學家在距離地球約6億7600萬公里的木星陰影中，發現某個閃爍的天體。它既不是近地小行星，也不是一般的彗星。幾個小時內，科學家們就發現這名訪客根本不是來自我們的太陽系：它的軌道太陡，速度太快。天文學家迅速得出結論：這是一顆星際天體──來自另一個恆星系統的訪客。

目前為止，這類天體極為罕見，我們僅確認了三顆這樣的星際天體。幸運的是，科學家在它進入太陽系途中，就已經發現它的蹤跡，因此能在未來數個月內進行深入研究。

「世界各地的天文學家將會用各種望遠鏡──不論大小──追蹤這顆天體……為我們提供其母恆星系統的線索，」華盛頓大學的天文學家莎拉．格蘭斯翠特（Sarah Greenstreet）表示。

接下來我們將說明我們目前對這位星際訪客的認識，以及接下來天文學家打算如何揭開它的神秘面紗。




這張影像呈現的是2025年7月1日發現 3I/阿特拉斯彗星時的觀測畫面。
由美國航太總署資助、設於智利的「小行星撞擊地球最後警報系統」巡天望遠鏡首次回報，該彗星來自星際空間。
Photograph by ATLAS/University of Hawaii/NASA



這段動畫顯示的是2025年7月1日發現 3I/阿特拉斯彗星時的觀測資料。
由美國航太總署資助、設於智利的「小行星撞擊地球最後警報系統」巡天望遠鏡首次回報，該彗星來自星際空間。
Animation by ATLAS/University of Hawaii/NASA


從兩顆到三顆


如同小行星與彗星，星際天體也被認為是行星形成初期的殘骸，或行星及衛星毀滅後的遺跡。但它們並非源自我們的太陽系，而是來自其他恆星系統。因此，發現這些天體對天文學家來說極為重要。

「當我們透過這些星際訪客，對其他行星系統有更一步的認識，也就愈清楚明瞭我們的太陽系在銀河系萬千星系中是多麼類似或獨特。」格蘭斯翠特說。

到目前我們只發現過兩顆星際天體。第一顆是2017年現身的「奧陌陌」（‘Oumuamua），它的形狀像雪茄或煎餅，雖然行為類似彗星，但卻沒有明顯的彗星活動跡象。由於它被發現時已即將離開太陽系，天文學家幾乎沒有足夠時間進行觀測。關於它的起源眾說紛紜，從合理的推測──如死亡行星的碎片或異常的彗星──到極不可能的外星太空船，應有盡有。

2019年，我們發現了第二顆星際天體「2I/鮑里索夫（Borisov）」，它的外觀與行為更像典型彗星。天文學家及時捕捉到它進入太陽系的過程，因此得以進行深入觀測。

不過，僅憑兩個樣本，實在難以全面了解星際天體的真實樣貌。天文學家期盼，隨著「薇拉．魯賓天文臺」（Vera C. Rubin Observatory）即將在今年稍晚展開為期十年的全面巡天計畫，未來能發現更多類似天體。不過就目前而言，這第三顆星際訪客，確實是個意外的驚喜。

這位新來的星際訪客，是由「小行星撞擊地球最後警報系統」（Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System，簡稱阿特拉斯ATLAS）所發現。這套系統由美國航太總署（NASA）資助，涵蓋四座自動化望遠鏡，專門用來搜尋可能對地球構成威脅的近地小行星。位於智利的觀測站在例行巡天時，偵測到了這顆闖入太陽系的「不速之客」。

「一開始，我們並沒有察覺它的軌道有什麼異常，」夏威夷大學ATLAS計畫主持人之一的賴瑞．丹諾（Larry Denneau）表示。但隨著其他望遠鏡也陸續觀測到這個天體，天文學家們重新精算它的軌道，情況很快就有了新發展。

彗星與小行星的軌道千變萬化，但基本上都繞著太陽運行。然而，這顆天體的移動速度過快，軌道也極度橢圓，這顯示它「並未受到太陽重力的束縛，不會再次穿越我們的太陽系。」格蘭斯翠特表示。

經過各方確認後，這顆天體正式獲得命名：3I/阿特拉斯。那麼，它究竟是一個什麼樣的天體呢？


3I/阿特拉斯的已知與未知


一篇發表於論文預印平臺arXiv的新論文，彙整了目前科學界對 3I/阿特拉斯的研究成果。這個天體很明顯地具有彗髮──這是冰體受陽光加熱昇華所形成的氣體雲。「與我們先前發現的兩個星際天體相比，3I/阿特拉斯的特徵更接近2I/鮑里索夫，看起來像是一顆彗星。」格蘭斯翠特表示。換句話說，奧陌陌至今仍是這三者中的異類。

彗星通常都十分古老，而初步數據顯示，3I/阿特拉斯的年齡可能比太陽系還要早30億年。根據它接近太陽系的軌道，天文學家推測它源自一群極為古老、約在70至80億年前形成的恆星。如果這個推測正確，那麼3I/阿特拉斯將是迄今所發現最古老的彗星之一。（不過，先前兩顆星際天體的年齡至今仍無從確定。）

研究也發現這顆天體可能偏紅，顯示它可能由行星系統初期形成的原始物質聚合而成。換句話說，它或許是一枚極為古老的地質「時光膠囊」。

「目前，我們還無法準確判定它的大小。」格蘭斯翠特表示。根據反射的陽光估算，它可能長達10至24公里，遠大於約0.4公里的奧陌陌與約1公里的鮑里索夫。不過，它的彗髮與遙遠距離，讓我們無法直接測量較小核心的真實尺寸。

目前對 3I/阿特拉斯的了解仍有限，但它的軌道對天文學家來說相當有利。「它還會持續朝太陽移動幾個月，之後才會離開太陽系。」密西根大學天文物理學系的研究生艾斯特．泰勒（Aster Taylor）說。「它雖然移動迅速……但我們仍有觀測時間。」來自全球各地，包括太空中的天文臺，都將追蹤它的行蹤。

到了10月初，它將接近火星，最近時距離僅約 2900萬公里。目前有數個探測器正在繞行火星，它們的攝影機有機會觀測這顆彗星的化學成分與其他特性。

天文學家預期會觀測到更多彗星活動。彗星通常含有各類冰成分，如一氧化碳、二氧化碳與水。接下來幾週，3I/阿特拉斯將更接近太陽，水冰將會昇華，彗髮膨脹，彗尾也會延伸、變亮。

「未來幾個月，別錯過捕捉這顆壯麗彗星的影像，因為它正展開一段短暫旅程，掠過我們銀河系的一隅。」格蘭斯翠特說。



資料來源 : 國家地理
https://www.natgeomedia.com/science/article/content-18306.html