起底太陽系第三位“闖入者”的“身世”

7月初，一個來自太陽系外的天體在穿過木星軌道時被發(fā)現(xiàn)，引起全球天文學(xué)家和愛好者們的高度關(guān)注。這是目前已知造訪太陽系的第三位“星際訪客”，被國際天文學(xué)聯(lián)合會小行星中心命名為3I/ATLAS。

本次發(fā)現(xiàn)的這顆星際天體有什么特點(diǎn)？為什么天文學(xué)家判定其來自太陽系外？已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的3位“星際訪客”各自什么來頭？

中國科學(xué)院紫金山天文臺科普主管王科超介紹，最新發(fā)現(xiàn)并命名的這顆3I/ATLAS，名字中就蘊(yùn)藏著它的“身份密碼”。其中的字母“I”代表“星際”，說明它是來自太陽系外的天體，數(shù)字“3”表示它是第三顆被確認(rèn)的星際天體，而“ATLAS”為發(fā)現(xiàn)設(shè)備的名稱。

“天文學(xué)家之所以將3I/ATLAS歸類為星際天體，是因?yàn)樗能壍缆窂匠尸F(xiàn)出偏心率較高的雙曲線形狀，偏心率為6.23。這種雙曲線軌道與普通太陽系內(nèi)天體的軌道不同，后者的軌道通常是橢圓或近拋物線。換句話說，3I/ATLAS不遵循圍繞太陽的封閉軌道的路徑，它來自太陽系以外，可能已在星際空間漂流數(shù)百萬年，承載著另一個恒星系統(tǒng)的故事。”中國科學(xué)院紫金山天文臺研究員趙海斌說。

目前，全球天文學(xué)家正在研究這顆新“星際訪客”的大小和物理性質(zhì)。它的大小尚未完全確定，但從觀測中可以看出，它具有活動性，有冰冷的核和彗發(fā)，因此天文學(xué)家傾向?qū)⑵錃w類為彗星，而非小行星。“這些星際天體通常來自寒冷的星際空間，主要由易揮發(fā)的冰類物質(zhì)和塵埃構(gòu)成。當(dāng)它們靠近太陽時，冰類物質(zhì)會升華釋放出氣體和塵埃，形成明亮的彗發(fā)和彗尾，這是彗星的典型特征。”趙海斌說。

3I/ATLAS被發(fā)現(xiàn)時，距離太陽約6.7億公里，位于木星軌道以內(nèi)，亮度較暗，約為18等，無法用普通家庭望遠(yuǎn)鏡觀測。不過，隨著它加速接近太陽，亮度可能會略有提高。預(yù)計(jì)北京時間今年10月29日左右，該天體將到達(dá)近日點(diǎn)，并進(jìn)入火星軌道以內(nèi)。“3I/ATLAS不會對地球構(gòu)成威脅，并將保持至少2.4億公里的距離。”王科超說。

接下來直到9月，地基望遠(yuǎn)鏡都有望觀測到這顆星際天體，之后它與太陽的角距離過近，無法觀測。預(yù)計(jì)在12月初，這顆彗星將出現(xiàn)在太陽的另一側(cè)，屆時可以重新觀測。“科學(xué)家預(yù)測，它將在未來幾年逐漸遠(yuǎn)離太陽系，最終重返星際空間。”王科超說。

趙海斌介紹說，星際天體進(jìn)入內(nèi)太陽系是一種罕見現(xiàn)象。雖然宇宙空間中飄浮著大量的類似的小天體，但相較于廣袤無垠的星際空間，太陽系對這類天體的引力影響范圍相對較小。因此，星際天體闖入太陽系不僅概率低，且其進(jìn)入過程有很大的隨機(jī)性，其動力學(xué)來源還未明確。

在3I/ATLAS之前，前兩位“星際訪客”是誰？已知太陽系的首個“星際訪客”是發(fā)現(xiàn)于2017年10月的雪茄形長條天體“奧陌陌”，最長處約400米。研究人員最初以為“奧陌陌”是一顆小行星，后來分析認(rèn)為它是一顆彗星。2019年發(fā)現(xiàn)的天體2I/Borisov是目前已知光臨太陽系的第二個“星際訪客”，據(jù)分析也是一顆彗星。

“相信隨著觀測資料的增加，科學(xué)家對星際天體3I/ATLAS的認(rèn)識將更加全面，對位于太陽系外的彗星起源地也會有更多的理解和認(rèn)識。”王科超說。