看！这颗彗星很“叛逆”

最近，宇宙中迎来了一位“颠覆者”——彗星3I/阿特拉斯。作为人类第三颗确认的“星际访客”，其暴露出一系列比科幻更离奇的反常识特征：朝向太阳的逆行彗尾、彗发以二氧化碳为主却几乎不含水、近日点时亮度激增且突变为诡异蓝调……这些现象让科学界陷入热烈讨论：这位来自星际深处的“不速之客”为什么会出现这些反常识特征？这种反常现象究竟暗示着什么？它是自然演化的极致奇观，还是暗藏未知秘密的宇宙造物？

太阳引力场中的“叛逆者”

在人类数百年的彗星观测史中，彗尾背离太阳是未被颠覆的铁律。这是因为彗星的彗尾主要由两部分构成：受太阳风推斥作用的离子尾和受太阳辐射压影响的尘埃尾。二者都会在太阳的斥力下指向远离太阳的方向。然而，3I/阿特拉斯却打破了这一铁律。科研团队在今年9月首次观测到它时，这颗彗星除了一条微弱的常规背离彗尾外，还存在一道清晰的逆行彗尾，如同一条发光的丝带朝着太阳方向延伸。

3I/阿特拉斯彗星示意图

这一现象立即引发天文学界震动。美国洛厄尔天文台通过连续观测发现，这道逆行彗尾并非静态结构，而是由彗星内部持续喷发的大颗粒尘埃构成。普通彗星的尘埃颗粒直径通常在微米级，太阳辐射压足以轻松推动它们背离太阳。但3I/阿特拉斯喷出的尘埃颗粒直径可达毫米甚至厘米级，质量是常规颗粒的数百万倍，太阳辐射压对其几乎失效，无法推动它们，这就形成了反向的彗尾。

研究表明，这些大颗粒尘埃的动力源自彗星内部剧烈的二氧化碳升华。当3I/阿特拉斯靠近太阳时，表面的二氧化碳冰迅速汽化，形成强劲的喷流，如同火箭推进器般将大颗粒尘埃推送向太阳方向。更奇特的是，太阳的辐射能量会进一步加剧二氧化碳的升华，形成越靠近太阳，逆行彗尾越明显的正反馈效应。

这颗彗星有点“干”

通常情况下，太阳系彗星，尤其是长周期彗星，在距离太阳3个天文单位时，水冰就会开始大量升华，彗发中水蒸气的含量占比超过60%。但空间望远镜对3I/阿特拉斯的光谱分析显示，这颗星际彗星的彗发中，二氧化碳占比高达90%以上，水蒸气含量不足5%，堪称一颗干旱彗星。

研究数据显示，即使在3I/阿特拉斯距太阳仅2个天文单位时，其水蒸气的释放速率仍达不到太阳系彗星平均水平。对此，科学家提出两种可能的解释：一是蒸发冷却效应，即由于二氧化碳的升华温度远低于水冰，当3I/阿特拉斯靠近太阳时，二氧化碳会率先大量升华，并在这一过程中吸收彗星表面的热量，导致局部温度骤降，从而抑制了水冰的升华；二是星际辐射改造论，即3I/阿特拉斯在星际空间中漂流了数十亿年，长期暴露在宇宙射线和高能粒子的辐射下，其表面的水冰可能已经形成了一层致密的辐射外壳，或者转化为结构更稳定的玻璃态水，大大降低了升华效率。

亮度激增与诡异蓝调

10月29日，3I/阿特拉斯抵达近日点。在此前后，它又上演了两场反常识的表演——亮度意外激增和颜色突变为蓝色。

哈勃望远镜拍摄的3I/阿特拉斯

根据天文学家的最初预测，3I/阿特拉斯在近日点的亮度峰值约为12等。但是在10月25日的观测中，它出现了明显的亮度异常：仅48小时内，彗星的亮度就从15等飙升至10等，远超预期。到10月28日，其亮度进一步达到9等，成为当时夜空中最亮的星际天体之一。这种亮度激增的速度和幅度，在已知彗星中极为罕见。

科学家推测，亮度激增可能源于彗星表面的气体爆发。局部区域的二氧化碳冰突然大量升华，携带大量尘埃颗粒喷向太空，这些尘埃对太阳光的反射导致彗星整体亮度大幅提升。

与亮度激增相伴的，是3I/阿特拉斯诡异的蓝色“变身”。普通彗星的颜色通常偏黄或偏红，这是因为尘埃颗粒对长波光线的散射更强。但科研团队拍摄到的光学照片显示，这颗彗星呈现出明显的蓝色调，与太阳的白光形成鲜明对比。科学家解释，3I/阿特拉斯的蓝色主要来自气体分子的散射，彗发中大量的二氧化碳分子对短波蓝光的散射效率远高于长波红光，从而使彗星整体呈现蓝色。

这一颜色特征也印证了此前二氧化碳主导彗发的观测结果。空间望远镜的近红外光谱分析进一步显示，除了二氧化碳，彗发中还存在少量的一氧化碳和羰基硫，这些气体共同作用，加剧了蓝色调的呈现。

自然奇观还是外星科技？

3I/阿特拉斯所展现的一系列反常识特征，引发了公众对其与外星科技关联的猜测，不少人认为，它的反常行为或许就是其作为外星飞船的有力证据。但科学界对此给出了明确的否定答案。

3I/阿特拉斯在太阳系中的轨迹示意图

从物理行为到化学成分，3I/阿特拉斯完全符合彗星的定义。冰升华、彗发形成、喷流活动等现象均遵循已知天体物理学规律，目前无任何证据表明其与外星文明相关。作为可能比太阳系古老数十亿年的星际天体，它在星际空间的漫长演化中，成分与结构必然与太阳系彗星存在显著差异，这恰恰反映了宇宙的多样性。

这些反常识特征背后，隐藏着关于宇宙早期演化的重要线索。例如，二氧化碳主导的彗发暗示其形成于母恒星系统的极寒远日区，那里的温度低至零下200摄氏度以下，足以让二氧化碳长期保持固态。通过研究3I/阿特拉斯，人们可以追溯到数十亿年前宇宙中恒星系统的形成环境，这对于理解宇宙的物质循环和演化至关重要。

3I/阿特拉斯的反常识特征，宇宙多样性的鲜活体现。它携带着星际演化的古老密码，为人类探寻宇宙早期奥秘提供了珍贵样本，也让未来的星际探索更具期待。

来源/《中国航天报·飞天科普周刊》

文/梁雷

编辑/靳晴 马骁

审核/杨建 杨蕾

监制/索阿娣

本文转载自公众微信号：中国航天报

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