ESA的火星轨道器观测到比太阳更古老的罕见彗星

ESA的火星轨道探测器近期拍摄到了彗星3I/ATLAS靠近火星时的影像。这颗彗星被认为来自太阳系之外，年龄甚至比太阳还要古老，是极为罕见的星际访客。10月1日至7日，ESA的ExoMars痕量气体轨道器（TGO）和Mars Express探测器针对3I/ATLAS进行了联合观测。

10月3日，彗星距离火星最近时约为3000万公里。两台轨道器动用各自的特殊相机拍摄彗星轨迹。由于这些相机通常应用于近距离拍摄明亮的火星表面，此次远距离拍摄微弱目标对科学家们来说是一项挑战。

ExoMars TGO使用其彩色和立体地表成像系统（CaSSIS）拍摄了一系列照片。在影像中，3I/ATLAS呈现为一个稍显模糊的白点，缓慢在画面中心下移。该区域既包含彗星坚硬的冰岩核，也有包围核的气体和尘埃组成的模糊彗发（coma）。

由于距离极远，CaSSIS无法分辨彗星的核与彗发。要捕捉到直径仅约一公里的核，难度如同在地球上试图用肉眼看清月球上的手机。

彗发形成于彗星靠近太阳过程中，阳光加热使冰核不断释放气体和尘埃，形成数千公里宽的光辉包裹。彗发外部亮度急剧降低，逐渐混入背景噪声中。彗发中的粒子会被太阳辐射推动，拖出数百万公里的彗尾。随着彗星继续升温，在今后观测中彗尾或将更加明显。

CaSSIS负责人Nick Thomas表示：“此次观测对仪器来说非常具有挑战性，彗星亮度仅为我们通常观测目标的万分之一到十万分之一。”

值得注意的是，Mars Express拍摄的图像由于曝光时间限制，暂时未能捕捉到彗星的身影。科学家正计划叠加多张图像以提升识别度。此外，研究人员尝试用火星快车的OMEGA和SPICAM光谱仪，以及ExoMars TGO的NOMAD光谱仪分析彗星光谱，目前尚不确定彗发和彗尾亮度是否足以完成光谱测定。今后几周和几个月，科研团队将继续深入分析观测数据，探索彗星的成分与升温行为。

ESA火星项目科学家Colin Wilson表示：“我们的火星轨道器持续为火星科学做出重要贡献，能参与这样的意外观测让人格外兴奋。期待进一步分析后揭示更多信息。”

3I/ATLAS是有史以来观测到的第三颗星际彗星，前两颗分别为2017年的1I/ʻOumuamua和2019年的2I/Borisov。与太阳系内的行星、卫星、小天体和生命体共享共同起源不同，星际彗星完全属于‘外来者’，它们携带着远古、遥远世界的诞生线索。

天文学家推测，3I/ATLAS或许是迄今被观测到最古老的彗星，其年龄可能比太阳系还要年长30亿年——太阳系已形成约46亿年。

接下来一个月，ESA还将通过木星冰月探测器（Juice）继续观测3I/ATLAS。虽Juice距离彗星更远，但会赶在彗星最接近太阳、活动最剧烈时进行观测，预计能拍下核周明亮彗发和伸展长尾的壮观画面。不过相关数据要等到2026年2月才能收到。

类似3I/ATLAS这样的“星际游子”，让人类与银河更广阔的领域建立了珍贵联系。ESA正着手准备2029年发射的“彗星拦截者”任务（Comet Interceptor），届时该探测器将停留在轨道，等待目标，包括来自奥尔特云的原始彗星，或像3I/ATLAS这样的星际天体。

彗星拦截者项目科学家Michael Kueppers称：“2019年项目立项时，仅发现一颗星际天体。如今已知三颗，且外观多样。如果能近距离探访，将极大推动我们对其本质的理解。”

虽然“拦截”星际天体的可能性仍很低，但作为空间快速响应任务的新范例，该项目将为未来拦截神秘天体奠定基础。

编译自/ScitechDaily