自星际天体3I/ATLAS进入我们的太阳系以来,它一直充满着神秘色彩。从外观上看,该天体似乎是一颗彗星,起源于另一个恒星系统,因引力扰动而被抛出。当它靠近太阳时,会不断释放水蒸气,形成彗发和彗尾,这一点便足以证明。然而,它也表现出一些异常行为,引发了人们对它可能是另一种星际访客的猜测。
难怪科学家和公众一直希望能更近距离地观察3I/ATLAS。甚至有人提出,如何通过主动任务拦截该天体,以便更仔细地检查。与此同时,两颗火星轨道飞行器提供了对该天体最接近的观测视角:欧洲航天局(ESA)的“外火星”微量气体轨道飞行器(TGO)和“火星快车”号。当3I/ATLAS从它们3000万公里(1864万英里)范围内经过时,这两个任务用其专用相机拍摄到了它的图像。
“外火星”TGO利用其彩色和立体表面成像系统(CaSSIS)拍摄了一系列图像,而“火星快车”轨道飞行器则用其高分辨率立体相机(HRSC)拍摄照片。这两种仪器都是为拍摄火星表面而设计的,通常拍摄距离火星表面仅几百到几千公里,且需在光线明亮的情况下。所以,对于从数百万公里外相对暗淡的天体上能捕捉到什么,人们自然存在疑问。
虽然CaSSIS无法分辨彗发的彗核,因为彗核宽度仅1公里(0.62英里)且距离如此遥远,但在上方所示图像中,彗发本身清晰可见。由于气体和尘埃离彗核越远越暗淡,CaSSIS无法测量彗发的全貌。基于双子星南座望远镜最近拍摄的图像,彗尾在彗星后方延伸约56000公里(35000英里),它比彗发暗淡得多,因此在CaSSIS图像中不可见。不过,随着彗星接近太阳并释放更多物质,彗尾可能会变得更清晰。
CaSSIS相机的首席研究员尼克·托马斯表示:“对于该仪器来说,这是一次极具挑战性的观测。这颗彗星比我们通常观测的目标要暗1万到10万倍。”
“火星快车”拍摄的图像尚未捕捉到3I/ATLAS,因为其相机的曝光时间仅0.5秒,相比之下,CaSSIS相机的曝光时间为5秒。幸运的是,任务科学家计划分析来自两个轨道飞行器的数据,并将它们的图像结合起来,以获得3I/ATLAS更详细的视图。
与此同时,“火星快车”利用其两台光谱仪——矿物学、水、冰和活动观测台(OMEGA)以及火星大气特征研究光谱仪(SPICAM),以及TGO的火星发现天底和掩星光谱仪(NOMAD),从彗星收集了光谱。目前尚不清楚这两个轨道飞行器是否收集到足够的光线来准确描述彗星的成分,但任务团队将在彗星接近太阳时继续分析数据。欧洲航天局“火星快车”和“外火星”项目科学家科林·威尔逊表示:
尽管我们的火星轨道飞行器继续为火星科学做出令人瞩目的贡献,但看到它们应对这样的意外情况,总是格外令人兴奋。我期待看到进一步分析后数据揭示的内容。
今年11月,欧洲航天局的木星冰月探测器(JUICE)在3I/ATLAS最接近太阳后,将能够对其进行观测。数据将于2月公布,预计届时彗星将处于更活跃的状态,有望揭示更多关于这颗彗星的信息。更详细的图像和光谱将使科学家能够更多地了解彗星的成分,从而了解其起源的星系。此外,欧洲航天局的彗星拦截器任务进展顺利,计划于2029年发射。
虽然该任务并非专门为研究星际天体而设计,但它将是首个致力于近距离探索彗星,并获取高分辨率图像以及关于彗星行为和成分详细信息的任务。这也是科学家目前正在探索的几个概念之一,他们希望能更近距离地观察星际访客。一旦进入停泊轨道,彗星拦截器将等待另一颗长周期彗星从奥尔特云向太阳飞来,或探测到另一个星际天体进入我们的太阳系。正如彗星拦截器项目科学家迈克尔·屈佩斯所解释的:
2019年彗星拦截器被选中时,我们只知道一个星际天体——2017年发现的1I/‘奥陌陌’。从那以后,又发现了另外两个这样的天体,它们的外观表现出很大的多样性。访问其中一个可能会在理解它们的本质方面取得突破。
鉴于彗星和小行星本质上是行星系统形成后留下的物质,研究这些天体几乎等同于向遥远的太阳系发射任务。而且这种方式成本更低、速度更快,并且肯定能在我们有生之年为了解银河系中的其他行星系统提供有价值的见解。
由《今日宇宙》提供


