神秘來客即將到達(dá)木星：幾乎與宇宙同齡，現(xiàn)場酒氣沖天

3I/ATLAS可能來自120億年前。

去年11月16日拍攝的3I/ATLAS。

Satoru Murata

近日一項(xiàng)根據(jù)韋布太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，星際彗星3I/ATLAS的古老程度超乎想象。它形成于大約100億至120億年前，而非此前人們預(yù)測(cè)的30億至110億年前。

這表明3I/ATLAS的年齡是地球（45億年）和太陽系（46億年）的兩倍還多。其上限甚至接近了銀河系的年齡（約136億年）和宇宙本身的年齡 （約138億年）。

韋布太空望遠(yuǎn)鏡在3I/ATLAS飛掠地球時(shí)測(cè)定了其同位素?cái)?shù)據(jù)，研究人員根據(jù)該數(shù)據(jù)對(duì)彗星的年齡和來源進(jìn)行了推斷。

研究人員稱，3I/ATLAS的同位素構(gòu)成與太陽系彗星相比差異極大，表明它可能形成于100億至120億年前。這意味著它形成于一個(gè)和我們截然不同的星際環(huán)境。這種差異不僅體現(xiàn)在空間上，更表明它形成于銀河系歷史上的極早期。

研究人員發(fā)現(xiàn)，和其他彗星相比，3I/ATLAS所含的水中，同位素氘的比例很高。與此同時(shí)，彗星包含的碳同位素比例也要比太陽系彗星高。

研究人員稱，3I/ATLAS含有大量揮發(fā)性分子，表明在銀河系演化的極早期，星系的產(chǎn)星區(qū)內(nèi)已經(jīng)有了豐富的前生命化學(xué)活動(dòng)。

研究結(jié)果同時(shí)表明，彗星的形成環(huán)境溫度只有大約-243℃，大概率是一個(gè)與被遮蔽的致密原行星盤。

3I/ATLAS大概率起源于銀河系“厚盤”（紅線上的某處），然后在其環(huán)繞銀河運(yùn)行的軌道上（黃線）與太陽相遇。

M. Hopkins / ōtautahi-Oxford team / ESA / Gaia / DPAC / Stefan Payne-Wardenaar

與此同時(shí)，另外一些科學(xué)家近日宣稱，他們?cè)诎⑺R大型毫米/亞毫米波射電望遠(yuǎn)鏡陣列的觀測(cè)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，3I/ATLAS的有機(jī)分子甲醇（酒精）含量幾乎比所有太陽系彗星都高。

通過分析昏暗的亞毫米波信號(hào)，研究人員在3I/ATLAS的彗發(fā)中發(fā)現(xiàn)了兩種特別的分子：一種是甲醇（CH?OH），是工業(yè)酒精的主要成分；另一種是彗星常見的含氮有機(jī)分子氰化氫（HCN）。分析結(jié)果顯示，3I/ATLAS的甲醇-氰化氫比例大約為70比120，比太陽系彗星的一般比例高很多。

這表明組成3I/ATLAS的冰凍物質(zhì)，形成于或經(jīng)歷過一個(gè)與太陽系大多數(shù)彗星截然不同的環(huán)境。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，3I/ATLAS的氰化氫主要直接來自其彗核；而甲醇一部分來自彗核，另一部分來自彗發(fā)中的碎冰顆粒。

藝術(shù)家筆下描繪的3I/ATLAS。其面朝太陽的一側(cè)產(chǎn)生了大量甲醇?xì)怏w（用藍(lán)色表示），背朝太陽一側(cè)產(chǎn)生的氫氰酸（用橙色表示）比例則更高。

NSF / AUI / NRAO / M.Weiss

3I/ATLAS正在飛速離開太陽系，當(dāng)前正在通過木星，預(yù)計(jì)將于3月15日通過距離木星最近的點(diǎn)，屆時(shí)它和木星的距離大約為5400萬千米——這一距離比它經(jīng)過地球時(shí)還要近。3I/ATLAS將于今年7月跨越土星軌道，2027年4月跨越天王星軌道，2028年3月跨越海王星軌道。

參考

JWST Spectroscopy of 3I/ATLAS: Isotopic Evidence for a Cold and Distant Origin

https://www.researchsquare.com/article/rs-8930056/v1

CH3OH and HCN in Interstellar Comet 3I/ATLAS Mapped with the ALMA Atacama Compact Array: Distinct Outgassing Behaviors and a Remarkably High CH3OH/HCN Production Rate Ratio

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae433b