我们已知星际彗星3I/ATLAS与其他两颗已知穿越太阳系的星际天体有所不同 ， 而一系列新观测表明它可能比想象中更为奇特 。
美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）的哈勃（Hubble）、SPHEREx、詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）以及凌日系外行星巡天卫星（TESS）等仪器 ， 在该彗星向太阳行进过程中均对其进行了捕捉 。 结果显示 ， 3I/ATLAS不仅在被我们发现之前就已长时间活跃地释放气体 ， 而且其大气层（或彗发）中的二氧化碳比例 ， 比科学家通常在彗星（无论是星际彗星还是其他彗星）中观测到的更高 。
这或许能让我们了解3I/ATLAS形成的环境 、 它所穿越的空间条件 ， 甚至是该彗星的内部构成 。
这颗彗星于2025年7月1日首次引起我们的注意 ， 此后天文学家们便热切关注着它 ， 尤其是因为观测窗口非常有限 。 它将于10月29日最接近太阳 ， 即到达近日点 ； 但由于届时它位于太阳另一侧 ， 会被太阳耀眼光芒遮挡 。
这意味着在近日点之前观测彗星的最佳时机正在迅速流逝 ， 因此科学家们充分利用这段时间 ， 将一些最强大的仪器投入观测 ， 或者像TESS那样 ， 从发现前的数据中搜寻该天体的踪迹 。
正因如此 ， 我们现在知道对3I/ATLAS的首次观测其实早在5月 ， 比正式发现时间早了近两个月 。 这颗彗星移动速度比TESS原本设计研究的目标快很多 ， 所以研究人员不得不使用图像叠加技术来揭示它 。
这里就变得有趣起来 。 TESS的数据表明 ， 当时彗星已经处于活跃状态 ， 距离太阳约6个天文单位（AU） ， 超出了木星轨道 。 这一距离比预期远得多 ， 大多数彗星在距离太阳不小于5AU时才开始显示出活动迹象 。
当我们说一颗彗星处于活跃状态 ， 意味着它已经升温到足以使表面及浅层的冰升华 ， 即直接从固态转变为气态 。 这会产生彗发 ， 如果彗星足够接近太阳 ， 受辐射压力影响 ， 最终还会形成彗尾 。
在他们的预印本论文中 ， 发现该现象的TESS研究人员推测 ， 彗星的提前活跃可能与其构成有关 。 有些冰比其他冰更容易升华 ， 二氧化碳就是其中之一 。
这一推测通过两种不同仪器的独立测量得到了证实 。 2025年8月中旬 ， NASA全新的空间望远镜SPHEREx在距离太阳3.3至3.1AU处对彗星进行了多光谱观测 ， 清晰分辨出富含二氧化碳和水的彗发 。
此时没有观测到彗尾或喷流 ， 测量出彗发半径为23公里 ， 表明其生成速率相当高 。 （根据哈勃的测量 ， 彗星本身半径约为2.8公里 。 ）
JWST的测量也支持这一点 ， 它在8月初距离太阳3.32天文单位处观测了这颗彗星 。 其数据表明 ， 彗发中二氧化碳与水的比例为8比1 ， 这是在彗星中观测到的二氧化碳比..
这可能有多种原因 。
研究人员在预印本论文中解释道：“我们的观测结果与本质上富含二氧化碳的彗核相符 ， 这可能表明3I/ATLAS所含的冰 ， 比太阳系彗星暴露在更高水平的辐射下 ， 或者它在其母原行星盘中靠近二氧化碳冰线的位置形成 。 ”
“彗发中低水平的水蒸气丰度也可能被暗示 ， 例如 ， 由于热量难以穿透彗核 ， 这可能抑制了水相对于二氧化碳和一氧化碳的升华速率 。 ”
如果没有更多关于这颗彗星的信息 ， 我们很难了解更多 ， 而这可能需要等待 。 如动画所示 ， 它的轨道将使其相对于地球位于太阳后方 ， 但在近日点时 ， 它可能距离火星足够近 ， 火星轨道器或许能瞥见它 。
近日点之后情况会更加令人兴奋 。 届时 ， 彗星在继续飞速离开太阳系的过程中 ， 将最接近地球 。 理论上 ， 朱诺号（Juno）明年3月在彗星飞掠木星时可能会拦截到它 。
这是一个如此迷人的天体 ， 我们迫不及待想看看勇敢的天文学家们还能发现什么 。
哈勃、TESS、SPHEREx和JWST的研究结果尚未经过同行评审 ， 可在预印本服务器arXiv上的不同列表中获取 。