太阳目前正在剥离一颗十亿年前的彗星，向我们展示其内部隐藏的东西
NASA的SPHEREx观测显示了2025年12月任务期间，彗星3I/ATLAS彗发中含有的尘埃、水、有机分子和二氧化碳发出的红外光。图片来源：uux.cn/NASA/喷气推进实验室-加州理工学院
（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻（穆罕默德·图欣）：恒星之间的广阔空间很少空旷，但更少被看到。十亿多年来，一大块冰尘漂浮在银河系冰冷的虚空中，成为来自我们可能永远无法访问的行星系统的无声信使。2025年底，这个天体——现在被称为星际彗星3I/ATLAS——以惊人的速度在我们内太阳系中尖锐地掠过。它为天文学家提供了一个短暂而高风险的机会，去窥探另一个世界的基石内部。如今，随着游客逐渐远离木星轨道，重返黑暗之中，研究人员利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）剥开其辐射层，发现其冰冷核心的真相。
来自银河彼岸的第三位访客
星际天体是天文学家极为罕见的宝藏。3I/ATLAS是人类迄今为止探测到的第三个此类天体，之前是2017年的神秘彗星“欧陌陌”和2019年的微弱彗星2I/鲍里索夫。虽然其前身要么惰性，要么难以观测，3I/ATLAS却证明是一个异常明亮的目标。这种亮度使加州理工学院的团队能够将历史上最先进的太空望远镜指向彗星，捕捉到几年前根本无法收集的数据。
这颗彗星本身是一颗由古老物质组成的巨兽，直径超过一公里。它本质上是一个行星小体——一小块岩石和冰块，在其母星系中，曾是建造类似地球行星的原材料。因为它是围绕另一颗恒星形成的，因此带有独特的化学痕迹，成为其诞生地特定条件和元素比例的时光胶囊。
凝视中红外窗
为了了解这位旅行者的来历，研究团队聚焦于中红外信号。这些光的波长大约是人眼感知长度的10倍。通过用JWST分析这些特征，科学家们能够识别并绘制从彗星释放的特定化学物质。
上图：来自完全校准的通道2数据立方体的中位堆叠图像，用于6次成功的JWST/MIRI3I观测。为了突出延长的尘埃昏迷，采用了对数拉伸。标明了朝向太阳和目标速度方向。面板上标有对应的日期和光谱光栅设置。前三次观测由于星历不确定，指向不准确。由于IFU数据立方体构建过程中产生的数值伪影，存在低层次的条带处理。底部：用直径1英寸的圆孔提取的3I光谱。观测2、4和6（蓝色）通过对各个片段进行归一化，使其在重叠波长上对齐，从而合并为单一光谱。观测13和15（橙色）的光谱未变，显示出彗星从日心距2.20天文单位到2.54天文单位时通量显著减少。主要的H2哦，科罗拉多2， CH4，以及镍的荧光特征被标记。内嵌面板提供了CO的放大视图2主频段和热门乐队。图片来源：uux.cn《天体物理学杂志快报》（2026年）。DOI：10.3847/2041-8213/ae5700
主要作者、加州理工研究生马修·别利亚科夫指出，彗星极高的速度为研究创造了狭窄的时间窗口。2025年10月，该天体绕太阳绕行1.5天文单位后，开始快速离开。这项发表在《天体物理学杂志快报》上的研究，强调了团队如何利用这次短暂的遭遇，调查彗星最初聚合的遥远环境。
脱去古老的外壳
研究星际天体的最大挑战之一是它们的“表面历史”。数百万甚至数十亿年间，这些岩石一直受到高能宇宙射线的轰击，这些射线可以从根本上改变它们的最外层。当3I/ATLAS首次抵达时，显得相当安静;其最易燃的冰层，包括甲烷，仅仅微弱地释放气体。仿佛它漫长的宇宙旅程形成了一层保护性的辐射地壳，隐藏着它的真实本质。
然而，随着彗星被太阳加热并于12月开始离开，发生了戏剧性的变化。JWST数据显示甲烷排放激增。这种变化表明彗星终于脱离了古老的外表，露出了冰层，这些冰层已经冻结了数千年。通过在彗星最接近太阳后观测彗星，加州理工团队能够分析该天体的内部成分，而不仅仅是表面受损的化学成分。
绘制远方家园的地图
发现这种内部化学物质对于绘制彗星起源至关重要。在我们自己的太阳系中，甲烷等化学物质的分布准确告诉我们天体的形成位置——它是靠近太阳，还是在气态巨行星的冰冷区域。通过将同样的逻辑应用于3I/ATLAS，研究人员可以开始拼凑出一个外国行星系统的地图。
团队目前还在分析彗星的尘埃成分，预计很快会有第二篇论文详细介绍这些发现。每一条数据——从冰的比例到尘埃的结构——都是描绘一个光年之外世界的拼图。即使彗星越走越远，经过木星时追踪变得越来越困难，JWST计划在今年春季进行最后一次观测，以捕捉旅行者永远消失前的最后数据。
为什么这很重要
对3I/ATLAS的研究不仅仅是对一块过往岩石的普查;它直接展示了银河系其他地区行星的“种子”。通过分析这个微行星，科学家可以将我们家园的构成单元与遥远恒星的构件进行比较。发现这颗彗星的化学成分与本地天体不同，证实了生命和行星的组成部分在宇宙中各不相同。
此外，能够超越星际访客辐射表面的视野，标志着一项重要的技术里程碑。这证明我们可以利用太阳的热量“拉开”这些旅行者的保护层，从而在不离开太阳系的情况下，体验银河系深邃而冰封的历史。当3I/ATLAS重返星际虚空时，它留下了大量数据，将重新定义我们对银河系黑暗角落行星系统形成与演化的理解。
研究详情
Matthew Belyakov 等，《3I/ATLAS 挥发性清单与 JWST/MIRI 合作》，《天体物理学杂志快报》（2026）。DOI：10.3847/2041-8213/ae5700
