比太陽系還老？神秘星際訪客掠過火星

就在上周，一位來自太陽系之外的神秘“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器抓住了這個千載難逢的機(jī)會，為我們傳回了這位宇宙深處流浪者的珍貴影像。

動圖：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，距離我們的兩艘探測器，ExoMars TGO和“火星快車”，約有3000萬公里。

這是一個巨大的挑戰(zhàn)。要知道，這兩艘探測器上的相機(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。對于一個如此遙遠(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。在上面的動圖中，那個在畫面中央附近向下移動的、略顯模糊的白點(diǎn)，就是3I/ATLAS彗星。這個“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：“這次觀測對儀器來說挑戰(zhàn)極大。這顆彗星比我們通常拍攝的目標(biāo)要暗1萬到10萬倍。”

我們究竟看到了什么？

由于距離太遠(yuǎn)，我們無法將彗核從彗發(fā)中分辨出來。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彗星靠近太陽時，太陽的熱量和輻射使其蘇醒，釋放出氣體和塵埃，在彗核周圍形成了這團(tuán)光暈。

不過，由于塵埃的亮度會隨著與彗核距離的增加而迅速減弱，彗發(fā)的邊緣會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)會被太陽風(fēng)“吹”成一條長長的彗尾，最長可達(dá)數(shù)百萬公里。但彗尾遠(yuǎn)比彗發(fā)暗淡，因此在這次的照片中我們沒能看到。不過別灰心，隨著彗星繼續(xù)升溫并釋放更多物質(zhì)，它的彗尾未來可能會變得更加清晰。

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)樗鼇碜蕴栂抵猓抢^2017年的“奧陌陌”（1I/?Oumuamua）和2019年的“鮑里索夫”（2I/Borisov）之后，人類發(fā)現(xiàn)的第三顆星際彗星。

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

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

下一步計(jì)劃

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

而激動人心的觀測還在后頭：

下個月，歐空局的木星冰月探測器（Juice）將對它進(jìn)行觀測。雖然屆時距離更遠(yuǎn)，但彗星將剛剛經(jīng)過近日點(diǎn)，會處于更活躍的狀態(tài)。

未來，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)，然后對它進(jìn)行近距離探測。

圖源：ESA

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