韦布望远镜拍摄闯入太阳系的外星异物：有“保护壳”，来自极端环境

詹姆斯・韦布太空望远镜发现，星际彗星3I/ATLAS彗发的主要成分是二氧化碳。

韦布在红外波段上拍摄的星际“入侵者”3I/ATLAS。NASA / JWST

被誉为当下最强的詹姆斯・韦布太空望远镜于本月初首次在红外和近红外波段上拍摄了闯入太阳系的外星来客3I/ATLAS，并在其身上获得了出人意料的发现。

3I/ATLAS是继2017年的1I/'Oumuamua和2019年的2I/Borisov后，人类发现的第三个从星际空间进入太阳系的天体。

韦布的观测目标集中在测定3I/ATLAS的大小、物理特性和化学成分等方面，且尤以确定化学成分为重要。因其结果有助于人们了解3I/ATLAS诞生在什么样的环境中，并据此推测其他恒星周边各种天体诞生之时的原始环境，与太阳系46亿年前还在孕育时有何不同。

3I/ATLAS在其逐渐靠近太阳的过程中，由于获得了来自太阳的越来越多热量而开始喷出气体，并由这些气体构成了一个彗发。韦布动用其红外和近红外探测仪，对3I/ATLAS彗发中的气体进行了研究。

出人意料的是，韦布发现，在3I/ATLAS的彗发中，二氧化碳相对于水的比例最高。这表明3I/ATLAS拥有一个富含二氧化碳的内核。而导致其二氧化碳含量异常偏高的原因，可能是因为其携带的冰曾经暴露在强度远超太阳系的高辐射环境中。

另一种可能是，3I/ATLAS是在其原生恒星周围原行星盘内“干冰雪线（carbon dioxide ice line）”之外的某处形成的。所谓“干冰雪线”是指原行星盘内，由于和中心恒星距离足够远，温度足够低，从而导致二氧化碳发生凝华——亦即直接从气态转变为固态的一个临界点。

3I/ATLA彗发中水含量特别低则表明，可能有什么东西在阻止热量穿透它的外壳进入其水冰核心，导致其水冰的升华率非常低，而干冰和固态一氧化碳的升华率不受影响。

之前有研究显示，3I/ATLAS是已知最古老的彗星，其形成年代可以追溯到大约70亿年前，比太阳系的形成年代还要早大约30亿年。之所以有此判断，是因为3I/ATLAS进入太阳系时的轨道显得异常“陡峭”，这表明它可能来自银河系银盘中的“厚盘（thick disk）”，而厚盘内包含的恒星普遍要比太阳系所在的“薄盘（thin disk）”古老。

3I/ATLAS目前依然在靠近太阳，人类还有不少时间来研究它。可以期待未来会有更多发现。

3I/ATLAS在恒星背景上移动的画面。由Las Cumbres天文台地面望远镜拍摄。ESA

参考

JWST detection of a carbon dioxide dominated gas coma surrounding interstellar object 3I/ATLAS

https://zenodo.org/records/16941949