星际彗星 3I / ATLAS 亮度异常激增，科学家困惑不解

IT之家 11 月 2 日消息，星际彗星 3I / ATLAS 持续令科学家感到惊讶：在其最接近太阳的过程中，其亮度以远超预期的速度迅速增加。研究该天体的专家目前尚不清楚这一现象背后的确切原因。

据IT之家了解，3I / ATLAS 是目前已知第三个从其他恒星系统进入我们太阳系的天体，此前的两个分别是 2017 年 10 月穿越太阳系的雪茄状星际岩石“奥陌陌”（'Oumuamua），以及 2019 年 8 月在我们恒星后院被发现的首颗星际彗星 2I / Borisov。这些天体短暂造访太阳系，为科学家提供了窥探其他恒星周围物质化学成分的难得机会。

科学家原本预计，3I / ATLAS 会在本周三（10 月 29 日）抵达近日点（即最接近太阳的位置）时逐渐变亮。毕竟，对于那些源自太阳系边缘被称为奥尔特云的冰质天体区域的彗星来说，这是一种常见现象。其原理在于，太阳辐射使固态冰直接转化为气体，这一过程称为“升华”。随后，气体从彗核表面喷发而出，带出大量尘埃颗粒，从而形成环绕彗星的朦胧大气层（即“彗发”）和标志性的彗尾。这些尘埃反射阳光，会显著提升彗星的整体亮度。然而，3I / ATLAS 的亮度增强速度远远超出了预期。

“3I / ATLAS 的快速增亮现象，其速率远超大多数处于相似日心距离（r）的奥尔特云彗星的典型增亮水平，其根本原因仍不明确。”亚利桑那州弗拉格斯塔夫洛厄尔天文台的齐成・张（Qicheng Zhang）与华盛顿特区海军研究实验室（NRL）的天体物理学家卡尔・巴特姆斯（Karl Battams）在一篇发表于预印本平台 arXiv 的研究论文中指出。

此次 3I / ATLAS 的异常增亮现象由 STEREO-A 与 STEREO-B 这对孪生机载探测器（共同构成“日地关系天文台”，STEREO）、太阳与日光层观测站（SOHO），以及气象卫星 GOES-19 联合观测到。之所以必须依赖空间观测，是因为地面望远镜要等到 2025 年 11 月中下旬，该彗星绕过太阳背面、进入“近日点后”阶段并脱离太阳强光干扰之后，才有可能重新对其进行观测。

研究人员提出了几种可能解释这一来自太阳系外彗星异常快速增亮的机制。一种可能是与 3I / ATLAS 接近太阳的速度有关；另一种则可能揭示了这颗彗星自身的特殊性质。这一点尤其令人兴奋：如果 3I / ATLAS 的内部成分与奥尔特云彗星的核存在差异，那么它所起源的行星系统也可能具有截然不同的化学构成。

“彗核在成分、形状或结构等方面的异常特征 —— 这些特征可能源于其母恒星系统，或是在漫长的星际旅程中演化形成 —— 同样可能促成了此次快速增亮。”张与巴特姆斯写道。“由于尚未建立明确的物理解释模型，目前对 3I / ATLAS 在过近日点后的行为仍难以预测。无论是亮度趋于平稳、甚至延续短暂的增亮趋势，还是在近日点后迅速变暗，各种可能性都同样存在。”

作者们还指出，3I / ATLAS 彗星的升华过程可能与预期不同，因为这颗星际彗星在距离太阳异常近的位置（约为日地距离的三倍）时，其升华过程仍以二氧化碳为主。这可能导致了冷却效应，而这种效应到目前为止抑制了水冰升华成水蒸气。

显然，3I / ATLAS 继续以其神秘莫测的特性同时困扰并吸引着科学界。可以肯定的是，一旦它脱离太阳的强光照射，我们将会发现更多关于这颗星际闯入者的奇特之处。

“持续的观测或将帮助我们为这颗彗星的行为提供更确切的物理解释。”两位科学家总结道。