北京
近日，一个来自太阳系外的星际天体正在高速穿越太阳系，引起全球天文学家和爱好者的高度关注。这是人类发现的第三颗“星际访客”，由“小行星撞击地球最后警报系统”（ATLAS）智利观测站发现，因此国际天文学联合会将其正式命名为3I/ATLAS。这一发现，将为我们进一步探索星际天体的奥秘带来新的契机。
追溯“星际访客”的历史，2017年10月人类首次发现星际天体“奥陌陌”。这个外形奇特、呈雪茄状的天体，以每秒约26公里的速度闯入太阳系，随后又加速飞离，其独特的轨道和外观引发广泛猜测与讨论。有观点认为它可能是一颗彗星，也有人猜测它是小行星，甚至还有大胆的假设，认为它或许是外星文明的探测器。2019年8月，第二颗星际天体“鲍里索夫”被发现，其闯入太阳系的速度达到每秒32公里。相较于“奥陌陌”的神秘莫测，“鲍里索夫”呈现典型的彗星特征。科学家发现，其一氧化碳含量是太阳系彗星平均含量的9至26倍，意味着“鲍里索夫”可能诞生于一个遥远星系的极寒地带。
与前两颗星际天体相比，3I/ATLAS的运行速度更快。被发现时，3I/ATLAS在距离地球5亿公里外，正以每秒超过60公里的速度沿着双曲线轨道向内太阳系高速飞驰，表明它来自太阳系外的遥远星系。根据目前的观测数据推测，预计10月3日它将抵达距离火星大约2900万公里处，届时火星轨道上的探测器可能有机会对其开展观测。10月底，它将到达距离太阳最近处，随后逐渐远离太阳。2026年新年前，它将抵达距离地球最近处，相距约2.7亿公里，这样的距离不会对地球造成任何威胁。2026年3月，它将飞过木星轨道，最终离开太阳系，再次奔赴星际空间。
对天文学家而言，3I/ATLAS的出现是一次极为难得的研究机会。目前，天文学家正紧锣密鼓地调动地面和空间望远镜对其开展观测，获取其光变、颜色和光谱等信息，以对其自转、物质构成、形成机制以及在星际空间中的演化过程等进行分析。由于距离遥远，目前所获信息有限，仅能初步判断其呈现微弱的彗星特征，且直径很可能超过10公里，而此前两颗星际天体的尺寸均为几百米量级。未来当它靠近太阳时，或许会因太阳辐射的加热而释放出气体和尘埃，形成更显著的彗发和彗尾。
现阶段，科学家只能通过天文望远镜对3I/ATLAS进行“远观”，获得粗略的有限信息。精确测绘星际天体的三维形貌和物质成分特征，还需要更先进的探测器对其进行抵近“显微”探测，然而这并非易事。3I/ATLAS从被人类发现到飞出木星轨道，整个过程仅有9个月时间。目前，天文学界还没有合适的探测器对这位“星际访客”进行抵近探测。
事实上，人类深空探测器从设计、研制到发射，往往需要数年时间。要对星际天体进行探测，需要提前数年做好准备。2019年欧洲航天局公布的“彗星拦截器”计划就打算瞄准这样的“机遇”，该任务计划2029年发射到日地系统第二拉格朗日点附近待命。当地面望远镜发现星际天体或者来自远方的原始彗星后，“彗星拦截器”将启动快速响应轨道机动程序，对目标天体进行探测。也许，我们要等到下一颗星际天体来临时，“彗星拦截器”才有机会对其开展近距离飞掠。在恒星际旅行技术取得突破前，对闯入太阳系的星际天体开展“守株待兔”式“显微”观测，是目前人类近距离精细探测太阳系外天体的唯一途径。
作为迄今探测到的速度最快、体型最庞大的“星际访客”，3I/ATLAS提供了一个独特且稍纵即逝的研究窗口。然而，其极高的速度和有限的时间窗口，也限制了人类对其开展抵近探测的可能性。这也凸显了发展机遇型、前瞻性空间探测任务的必要性。同时，加强天地一体化监测网络的建设，将为我们发现并追踪“星际访客”争取更多宝贵时间。期待下一颗“星际访客”光临时，人类能够做好近距离精细探测的准备，实现对星际天体成分、结构乃至起源星系的突破性认知。
（李明涛 作者为中国科学院国家空间科学中心研究员）
来源：人民日报
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