作者|王思亮

审核|郑成卓

编辑|赵经远

3I/ATLAS的发现图像。图像来源：University of Hawai’i.

2025年7月1日，小行星撞地预警系统（ATLAS）在南半球的夜空中发现了一位不速之客。起初，它被赋予内部编号A11pl3Z，上报至国际小行星中心。在经过多个天文台的后随观测与轨道计算后，天文学家们很快意识到，这个天体的来历非同寻常——它来自于太阳系之外。7月3日早，它获得了最终的编号并被命名为3I/ATLAS = C/2025 N1（ATLAS），成为继2017年发现的1I/’Oumuamua与2019年发现的2I/Borisov之后，人类所发现的第三颗星际天体。

3I/ATLAS（箭头所指）。图像来源：赵经远/Alnitak Remote Observatories

所谓“星际天体”，是指那些来自于太阳系外的天体，其运行轨道呈开放型双曲线，即轨道偏心率大于1，但判断一个天体是否是星际天体，轨道偏心率仅是一个参考，更重要的判断依据是它在无穷远处的速度是否显著大于0。与绝大多数太阳系小天体（如彗星、小行星）不同，星际天体不是围绕太阳运动的，而是短暂掠过太阳系后继续飞入浩瀚的星际空间，犹如太阳系的过客。3I/ATLAS 的双曲线轨道特征显著，其轨道偏心率约为6.15，远大于双曲线轨道的下限1，同时它在无穷远处的速度高达60km/s，这无可辩驳地证明了它的星际起源。

v∞是无穷远处的速度；r是与太阳的距离（通常取近日点处的距离）；v是天体在r位置时的速度；μ是日心引力常数，即万有引力常数与太阳质量的乘积，约为1.327×10^11km^3/s^2

3I/ATLAS 在发现时距离太阳约4.5天文单位（约6.7亿公里），其速度和轨迹不符合太阳系任何既有天体的引力捕获模式。它将在2025年10月29日左右通过近日点，距离太阳1.35天文单位（约2亿公里，位于火星轨道与地球轨道之间），届时它的速度会达到约68公里/秒。可观测时间约为1年，世界各地的观星者都已投入了对它的观测。

3I/ATLAS的轨道示意图。图像来源：参考资料3

与1I/’Oumuamua不同的是，3I/ATLAS 显示出明显的彗星特征。观测中已检测到模糊的彗发及长约3角秒的彗尾，表明其表面物质在受到太阳辐射加热后产生了挥发。这种物质活动符合“彗星”的定义，即含有冰与尘的松散天体，在接近太阳时释放出气体和尘埃，形成彗发与彗尾。这也使得3I/ATLAS 更接近于 2I/Borisov 的类型，而非1I/’Oumuamua 那种没有明显活动的“类小行星”。

已知首个访问太阳系的星际天体1I/’Oumuamua的艺术想象图。图像来源：NASA Science

天文学家对3I/ATLAS核心大小的估计仍有一定的不确定性，这主要是由于其表面反射率、尘气活动与距离变化等复杂因素导致的。根据目前的数据推算，3I/ATLAS 的核心直径可能在0.8公里至24公里之间，若以典型彗星反射率与活跃度计算，较合理的估值可能在4到5公里左右。这一尺寸在彗星中属于中等偏大，足以支持较长时间的彗星活动。

从亮度变化来看，3I/ATLAS 在发现时的亮度约为18.8星等，随着它逐渐接近太阳并活跃起来，其亮度也将越来越亮。在近日点附近，它将会达到最大亮度，可能接近11等，这意味着它不太可能达到肉眼可见的程度。

3I/ATLAS 将在2025年12月到达近地点，与地球的最近距离约为1.8天文单位（约2.7亿公里），这是一个非常安全的距离，不会对地球构成威胁。而在更早的10月下旬，它将来到与火星的最近距离，届时火星探测器如“火星勘测轨道器”可能有机会对其进行近距离观测。此外，在近日点之后它将快速远离太阳系，但地基望远镜仍可在2026年末之前继续追踪它。

3I/ATLAS的光变曲线。图像来源：aerith.net

3I/ATLAS 的运行方向与银河系盘面基本一致，表明它可能来自于银河系盘面中另一恒星系的行星形成残余物质带，而非来自银晕或星际云团。这一点与2I/Borisov类似，但仍需精确测轨与光谱数据的支持。通过对其挥发物的光谱分析，科学家将有机会比较不同恒星系统中冰质物质的化学组成，为行星系统形成理论提供重要数据。

当前，多个地面与空间望远镜已将3I/ATLAS 纳入重点追踪目标。随着它接近近日点，我们有望获取其成分、密度、旋转周期、活动变化等更多细节。一些科研团队也计划尝试利用射电天文与偏振观测手段，更深入地探测其尘埃与气体释放机制。

随着自动化巡天系统如墨子巡天望远镜（WFST）、薇拉·鲁宾天文台、小行星撞地预警系统（ATLAS）、泛星巡天计划（Pan-STARRS）、茨威基暂现源设施（ZTF）等不断升级，未来我们或将每几年便能发现一颗新的星际来客。每一位来客都可能携带不同的物理特征、化学痕迹与轨道历史，成为我们研究太阳系外天体演化的“快照样本”。虽然3I/ATLAS只会在太阳周围短暂停留，便将永远离去，但在这段时间内，它将成为全球天文界的研究焦点，也将唤起公众对宇宙边界之外世界的好奇与敬畏。

参考资料

1、Astronomers Track Interstellar Comet 3I/ATLAS，Sci News，https://www.sci.news/astronomy/interstellar-comet-3i-atlas-14045.html

2、Kelly Kizer Whitt，It’s official! An interstellar object is visiting our solar system，EarthSky，https://earthsky.org/space/new-interstellar-object-candidate-heading-toward-the-sun-a11pl3z/

3、Marcin Frąckiewicz，3I/ATLAS: Ο Ταχύτερος Διαστρικός Κομήτης Που Έχει Καταγραφεί—Δείτε Τι Λένε Οι Επιστήμονες，https://ts2.tech/zh/3i-atlas

4、3I/ATLAS，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/3I/ATLAS

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来源: 星明天文台