比太陽(yáng)系還老？神秘星際訪客掠過(guò)火星

就在上周，一位來(lái)自太陽(yáng)系之外的神秘“訪客”，3I/ATLAS彗星，與火星進(jìn)行了一次遙遠(yuǎn)的“邂逅”。歐洲空間局（ESA）的兩艘火星軌道探測(cè)器抓住了這個(gè)千載難逢的機(jī)會(huì)，為我們傳回了這位宇宙深處流浪者的珍貴影像。

動(dòng)圖：ExoMars TGO拍攝的3I/ATLAS彗星 圖源：ESA
火星軌道上的“驚鴻一瞥”

這位星際“闖入者”在10月3日最接近火星時(shí)，距離我們的兩艘探測(cè)器，ExoMars TGO和“火星快車(chē)”，約有3000萬(wàn)公里。

這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。要知道，這兩艘探測(cè)器上的相機(jī)都是為了拍攝幾百公里下方明亮的火星表面而設(shè)計(jì)的。對(duì)于一個(gè)如此遙遠(yuǎn)又暗淡的目標(biāo)，科學(xué)家們起初也不確定能拍到什么。

幸運(yùn)的是，ExoMars TGO探測(cè)器不負(fù)眾望，其搭載的“彩色和立體表面成像系統(tǒng)”（CaSSIS）成功捕捉到了一系列圖像。在上面的動(dòng)圖中，那個(gè)在畫(huà)面中央附近向下移動(dòng)的、略顯模糊的白點(diǎn)，就是3I/ATLAS彗星。這個(gè)“白點(diǎn)”其實(shí)是彗星的核心部分，包括它由冰和巖石構(gòu)成的彗核以及包裹著它的彗發(fā)。

CaSSIS相機(jī)的首席研究員尼克·托馬斯（Nick Thomas）解釋說(shuō)：“這次觀測(cè)對(duì)儀器來(lái)說(shuō)挑戰(zhàn)極大。這顆彗星比我們通常拍攝的目標(biāo)要暗1萬(wàn)到10萬(wàn)倍。”

我們究竟看到了什么？

由于距離太遠(yuǎn)，我們無(wú)法將彗核從彗發(fā)中分辨出來(lái)。想要看清它幾公里寬的彗核，難度堪比從地球上看清月球上的手機(jī)。

但我們清晰地看到了直徑達(dá)數(shù)千公里的彗發(fā)。當(dāng)3I/ATLAS彗星靠近太陽(yáng)時(shí)，太陽(yáng)的熱量和輻射使其蘇醒，釋放出氣體和塵埃，在彗核周?chē)纬闪诉@團(tuán)光暈。

不過(guò)，由于塵埃的亮度會(huì)隨著與彗核距離的增加而迅速減弱，彗發(fā)的邊緣會(huì)逐漸消失在圖像的噪點(diǎn)中，所以我們看到的并非是彗發(fā)的完整尺寸。

通常，彗星的物質(zhì)會(huì)被太陽(yáng)風(fēng)“吹”成一條長(zhǎng)長(zhǎng)的彗尾，最長(zhǎng)可達(dá)數(shù)百萬(wàn)公里。但彗尾遠(yuǎn)比彗發(fā)暗淡，因此在這次的照片中我們沒(méi)能看到。不過(guò)別灰心，隨著彗星繼續(xù)升溫并釋放更多物質(zhì)，它的彗尾未來(lái)可能會(huì)變得更加清晰。

ExoMars TGO拍攝的3I/ATLAS彗星

圖源：ESA 一位稀有且古老的“訪客”

3I/ATLAS彗星之所以如此特別，是因?yàn)樗鼇?lái)自太陽(yáng)系之外，是繼2017年的“奧陌陌”（1I/?Oumuamua）和2019年的“鮑里索夫”（2I/Borisov）之后，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的第三顆星際彗星。

這些彗星是真正的“外來(lái)者”。我們太陽(yáng)系中的所有行星、衛(wèi)星、小行星乃至生命，都有一個(gè)共同的起源。但星際彗星攜帶著來(lái)自遙遠(yuǎn)世界的線索，為我們揭示太陽(yáng)系外的奧秘。

天文學(xué)家根據(jù)其運(yùn)行軌跡推測(cè)，3I/ATLAS彗星甚至可能是迄今為止觀測(cè)到的最古老的彗星，它的年齡可能比我們46億歲的太陽(yáng)系還要再大上30億年！

下一步計(jì)劃

目前，科學(xué)家們?nèi)栽趯?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，包括嘗試疊加“火星快車(chē)”拍攝的多張圖像，希望能從中找到這顆暗淡彗星的蹤跡。

而激動(dòng)人心的觀測(cè)還在后頭：

下個(gè)月，歐空局的木星冰月探測(cè)器（Juice）將對(duì)它進(jìn)行觀測(cè)。雖然屆時(shí)距離更遠(yuǎn)，但彗星將剛剛經(jīng)過(guò)近日點(diǎn)，會(huì)處于更活躍的狀態(tài)。

未來(lái)，歐空局正在籌備“彗星攔截器”（Comet Interceptor）任務(wù)。該任務(wù)計(jì)劃于2029年發(fā)射，它將在太空中“靜候”，等待一顆原始彗星，或者，雖然希望渺茫但極具吸引力，像3I/ATLAS這樣的星際天體出現(xiàn)，然后對(duì)它進(jìn)行近距離探測(cè)。

圖源：ESA

正如歐空局科學(xué)家科林·威爾遜（Colin Wilson）所說(shuō)：“看到我們的火星探測(cè)器能應(yīng)對(duì)這樣的突發(fā)情況，總是格外令人興奮。” 這些來(lái)自宇宙深處的冰冷流浪者，為人類(lèi)與更廣闊的銀河系建立了一座稀有的橋梁，每一次觀測(cè)都可能帶來(lái)對(duì)宇宙認(rèn)知的全新突破。

參考

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/ESA_s_ExoMars_and_Mars_Express_observe_comet_3I_ATLAS