3I/ATLAS有一层20米厚的保护壳

想要知道它的真面目相当困难。

今年8月韦布拍摄的3I/ATLAS。

NASA / JWST

詹姆斯·韦布太空望远镜的观测结果显示，星际彗星3I/ATLAS的表面由于经受了数十亿年的宇宙射线轰击，已经形成了一层极厚的辐照外壳。我们通过分析其光谱数据得到的信息，大多只与这层外壳有关；而想要穿透它窥见其本来面目，相当困难。

近日以比利时皇家空间高层大气物理研究所（Royal Belgian Institute for Space Aeronomy）Romain Maggiolo为首的一批科学家，在分析了观测数据并通过计算机模拟后发现，3I/ATLAS的二氧化碳含量之所以极高，可能是因为其在70多亿年的星际之旅过程中，经受了大量的宇宙射线轰击。

宇宙射线是空间辐射的一种，由来自太阳系外部的高能粒子组成。而宇宙射线轰击一氧化碳会将其转化为二氧化碳。

太阳系内的大部分天体，包括地球在内，都被太阳产生的一个巨大辐射泡——日光层——包裹在内。日光层能够抵卸大部分宇宙射线，使我们免遭侵袭。但3I/ATLAS长期在星际空间飞行，得不到这种保护。数十亿年的星际之旅和宇宙射线轰击，已经使3I/ATLAS表面冰层的物理特性发生了显著变化，且受影响的深度可达15至20米。

研究人员称这一发现表明，通过常规方法获取的数据，其所反映的3I/ATLAS构成，无法代表其原生环境的物质。也就是说，如果我们只用光谱分析，通过外表来研究3I/ATLAS，那么我们得到的信息，更多反映的是其星际之旅的过程，而非起源地。

3I/ATLAS目前已经通过近日点。彗星靠近恒星时会因受热而升温，其表面冰层会升华成气体。研究显示，在抵达近日点之前，3I/ATLAS释放的气体仅来自其外表。通过近日点后，这种情况可能会继续，但有一定的概率，在太阳风的侵蚀下，其表层物质可能会剥落，导致彗核内部的原始物质暴露。

虽然可能性很小，但是如果能够将3I/ATLAS通过近日点之前的观测数据，与其通过近日点之后的数据进行比较，寻找其中的差异，或许可以让我们对其原始成分有所了解。

此项研究是在多个先前的工作基础上完成的，包括今年8月詹姆斯·韦布太空望远镜拍摄的首张3I/ATLAS彗星照片，以及同月SPHEREx轨道器发回的数据。二者都指出3I/ATLAS的二氧化碳含量异常偏高。

研究人员还将一个先前构建的太阳系彗星辐照模型，经过修改后应用在了3I/ATLAS身上，并模拟了银河系宇宙射线对其冰层结构和化学成分在10亿年内的累积影响。该方法依赖宇宙射线的实验室模拟，因此可能无法完全代表真实的星际环境，但依然能够为彗星数十亿年孤独星际之旅中的经历提供有力参考。

模拟结果表明，10亿年的辐射就足以让3I/ATLAS获得一层厚厚的外壳。我们现在看到的3I/ATLAS已经老化，且已发生了改变。在研究中，人们必须考虑到这一点。

8月27日双子座南望远镜拍摄的3I/ATLAS彗星。

International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA / Shadow the Scientist

参考

Comet 3I/ATLAS has been transformed by billions of years of space radiation, James Webb Space Telescope observations reveal

https://www.livescience.com/space/comets/comet-3i-atlas-has-been-transformed-by-billions-of-years-of-space-radiation-james-webb-space-telescope-observations-reveal

Interstellar Comet 3I/ATLAS: Evidence for Galactic Cosmic Ray Processing

https://arxiv.org/pdf/2510.26308