起底太陽(yáng)系第三位“闖入者”的“身世”

7月初，一個(gè)來(lái)自太陽(yáng)系外的天體在穿過(guò)木星軌道時(shí)被發(fā)現(xiàn)，引起全球天文學(xué)家和愛(ài)好者們的高度關(guān)注。這是目前已知造訪太陽(yáng)系的第三位“星際訪客”，被國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)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(lái)自太陽(yáng)系外？已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的3位“星際訪客”各自什么來(lái)頭？

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)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(shuō)明它是來(lái)自太陽(yáng)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(yáng)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(shuō)，3I/ATLAS不遵循圍繞太陽(yáng)的封閉軌道的路徑，它來(lái)自太陽(yáng)系以外，可能已在星際空間漂流數(shù)百萬(wàn)年，承載著另一個(gè)恒星系統(tǒng)的故事。”中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員趙海斌說(shuō)。

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(cè)中可以看出，它具有活動(dòng)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?！斑@些星際天體通常來(lái)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(yáng)時(shí)，冰類物質(zhì)會(huì)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(shuō)。

3I/ATLAS被發(fā)現(xiàn)時(shí)，距離太陽(yáng)約6.7億公里，位于木星軌道以內(nèi)，亮度較暗，約為18等，無(wú)法用普通家庭望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)。不過(guò)，隨著它加速接近太陽(yáng)，亮度可能會(huì)略有提高。預(yù)計(jì)北京時(shí)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(huì)對(duì)地球構(gòu)成威脅，并將保持至少2.4億公里的距離?！蓖蹩瞥f(shuō)。

接下來(lái)直到9月，地基望遠(yuǎn)鏡都有望觀測(cè)到這顆星際天體，之后它與太陽(yáng)的角距離過(guò)近，無(wú)法觀測(cè)。預(yù)計(jì)在12月初，這顆彗星將出現(xiàn)在太陽(yáng)的另一側(cè)，屆時(shí)可以重新觀測(cè)?！翱茖W(xué)家預(yù)測(cè)，它將在未來(lái)幾年逐漸遠(yuǎn)離太陽(yáng)系，最終重返星際空間。”王科超說(shuō)。

趙海斌介紹說(shuō)，星際天體進(jìn)入內(nèi)太陽(yáng)系是一種罕見(jiàn)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(wú)垠的星際空間，太陽(yáng)系對(duì)這類天體的引力影響范圍相對(duì)較小。因此，星際天體闖入太陽(yáng)系不僅概率低，且其進(jìn)入過(guò)程有很大的隨機(jī)性，其動(dòng)力學(xué)來(lái)源還未明確。

在3I/ATLAS之前，前兩位“星際訪客”是誰(shuí)？已知太陽(yáng)系的首個(gè)“星際訪客”是發(fā)現(xiàn)于2017年10月的雪茄形長(zhǎng)條天體“奧陌陌”，最長(zhǎng)處約400米。研究人員最初以為“奧陌陌”是一顆小行星，后來(lái)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(yáng)系的第二個(gè)“星際訪客”，據(jù)分析也是一顆彗星。

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