罕见的星际彗星飞驰穿越太阳系，或为迄今观测到的最古老彗星

有史以来发现的第三个星际天体：彗星3I/ATLAS（C/2025 N1）是一位来自太阳系之外的稀客，继1I/‘Oumuamua（2017年）和2I/Borisov（2019年）之后而来 ^[1]。
2025年7月由ATLAS发现：它于2025年7月1日首次被位于智利的ATLAS巡天望远镜发现，望远镜立即注意到其异常的双曲线轨道，表明其起源于星际空间 ^[2]。
不受太阳束缚：3I/ATLAS正以一次性访问的方式穿越我们的太阳系——它的轨迹极为偏心，因此并未被太阳的引力束缚 ^[3]。事实上，它的速度约为210,000公里/小时（130,000英里/小时），是有史以来记录到的太阳系访客中最快的 ^[4]。
对地球无威胁：这颗彗星距离地球最近时也不会接近~2.4亿公里（1.6天文单位）——远在火星轨道之外——对我们的星球没有危险 ^[5]。在其最接近地球时，实际上它会位于太阳的另一侧 ^[6]。
可能比我们的太阳系还要古老：科学家估计3I/ATLAS可能有70–80亿年，这可能使它成为人类观测到的最古老的彗星 ^[7] ^[8]。它可能形成于银河系“厚盘”中的一颗古老恒星周围，远早于我们的太阳 ^[9] ^[10]。
来自另一颗恒星的化学成分：望远镜探测到3I/ATLAS周围有一个富含二氧化碳气体和水冰的尘埃彗发 ^[11]。有趣的是，它似乎一氧化碳含量较低 ^[12]，这表明它在进入星际空间之前就已经被高温“烘烤”过——这是其起源的线索。
表现得像一颗普通彗星：随着它接近太阳，3I/ATLAS像我们太阳系的彗星一样喷发尘埃和气体。它甚至发出绿色光芒——很可能是像双原子碳这样的分子在阳光下发出荧光 ^[13]——尽管它起源于外星，但其化学成分却很熟悉。
全球天文学协作：NASA、ESA 以及全球天文学家都在争分夺秒地观测这位一次性的宇宙访客。哈勃和韦布等多台望远镜正在研究 3I/ATLAS 的成分和行为 ^[14] ^[15]。甚至火星轨道上的航天器也被重新利用来一窥其真容 ^[16] ^[17]。
公众与媒体着迷：这颗彗星的发现及其奇特特征激发了公众的想象力。业余天文摄影师在月全食期间拍下了它诡异的绿色光芒 ^[18]，网络直播让人们实时观看科学家观测过程，这一故事也被广泛传播，被视为一生仅有一次的宇宙盛事。

来自太阳系之外的神秘访客

在月全食期间，暗夜下拍摄到的星际彗星 3I/ATLAS，展现出其翠绿色彗发环绕着彗核 ^[19]。这颗罕见的外来彗星携带着来自遥远恒星系统的化学线索。

2025年9月，纳米比亚的天文观测者捕捉到了一幅惊人的景象：一颗幽灵般的绿色彗星在星空背景下漂浮。这就是3I/ATLAS，一颗星际彗星——来自另一个恒星系统的天体——正在对我们的宇宙邻域进行短暂的拜访。在此之前，人类只见过两颗星际天体（2017年著名的‘奥陌陌’和2019年的彗星2I/Borisov） ^[20]，因此3I/ATLAS的出现让天文学家们异常兴奋。与起源于太阳系的典型彗星不同，3I/ATLAS是一位外来者，诞生于另一颗恒星周围，在我们的太阳系中穿行，这是一件极为罕见的事件 ^[21]。科学家们感到非常激动，因为这块漂泊的“冰山”携带着来自太阳系之外的古老线索，为我们提供了窥见遥远世界构成要素的独特机会 ^[22]。

3I/ATLAS究竟是什么？ 简单来说，它是来自另一颗恒星的冰状碎片。“3I”这个名字中的“I”表示它是有史以来记录的第三个星际天体 ^[23]。这颗彗星于2025年7月被发现，正以单程旅行的方式穿越太阳系，速度快到太阳的引力无法将其捕获 ^[24]。它的轨道是双曲线型——这是它不受太阳束缚、离开后永不回归的明显标志。这也是全球天文学家争分夺秒、详尽研究3I/ATLAS的原因在它再次消失在星际空间的黑暗中之前 ^[25] ^[26]。正如夏威夷大学的Karen Meech博士在一次现场观测中解释的那样：“星际天体是其他太阳系的构建基石，被完全踢出了它们的母恒星……每当你遇到其中一个——而我们只遇到过三个——每个人都想尽可能多地使用望远镜时间，看看它们是否与我们太阳系的天体相似或不同” ^[27]。换句话说，3I/ATLAS是科学的金矿——一块飞越我们天空的外星世界碎片。

它是如何被发现的：ATLAS发出警报

3I/ATLAS的发现发生在2025年7月1日，当时位于智利的一台机器人望远镜（属于小行星地球撞击最后警报系统，即ATLAS）注意到一颗微弱的新彗星以奇怪的方式移动 ^[28]。ATLAS的设计目的是寻找可能对地球构成威胁的小行星和彗星，但这一次它发现的东西显然不是来自地球的。彗星的轨迹立刻引起了关注——它根本没有沿着围绕太阳的整齐椭圆轨道运行，而是呈现出一条奇特的双曲线轨道 ^[29]。这暗示该天体并非太阳系的本地居民。几天之内，全球其他天文台证实了它的入射速度和飞行路径极端，这意味着它一定起源于星际空间 ^[30]。国际天文学联合会正式将其命名为3I/ATLAS，其中“3I”代表第三个星际天体，“ATLAS”则是发现它的巡天项目的名称 ^[31]。

警报发出后，天文学家们争相查看该天体是否早已无意中被拍摄到（这一过程被幽默地称为“预发现”）。果然，他们找到了可追溯到2025年6月中旬的彗星档案观测记录 ^[32]。这些早期观测，加上新的望远镜测量，使科学家能够高精度地确定3I/ATLAS在太空中的路径。它正来自人马座方向 ^[33]，有趣的是，这个方向正对着我们银河系致密的核心。当然，这并不一定意味着它来自银河中心，但为其入射方向提供了大致线索。

对这样一位“访客”的探测，证明了像ATLAS这样的现代天空巡天计划的价值。在2017年之前，我们从未发现过任何星际天体——并不是因为它们从未经过，而是因为它们太暗淡，难以被注意到。（正如一位天文学家打趣道：“这类星际天体是银河系中最常见的宏观天体……几乎总有一个在太阳系内。但因为它们体积小、颜色暗、移动快，所以很难被发现” ^[34] ^[35]。）如今，随着自动化广角巡天每晚扫描天空，我们终于能在它们经过时捕捉到这些宇宙漂泊者。而3I/ATLAS迄今为止是我们见过最明亮的一个，使其成为研究的首选目标 ^[36]。

彗星的旅程：轨迹与时间线

一旦确认我们遇到的是一颗星际彗星，科学家们便计算出了3I/ATLAS的穿越太阳系的轨迹。结果显示，这一天体是一颗不受束缚的双曲线“导弹”，高速冲入，绕过太阳，然后再次飞向星际空间。事实上，它是有记录以来速度最快的此类天体：相对于太阳约为58公里/秒（约21万公里/小时或13万英里/小时） ^[37] ^[38]。作为对比，地球绕太阳公转的速度约为30公里/秒——所以3I/ATLAS的速度几乎是地球的两倍，且以陡峭的入射角飞来。太阳的引力不可能将其捕获；太阳只会略微弯曲它的轨迹，彗星最终将永远逃离。

3I/ATLAS 现在在哪里，接下来会去哪里？ 2025 年年中，这颗彗星进入了外太阳系，到十月初时正经过火星轨道附近。它将在2025 年 10 月 30 日左右到达距离太阳最近点（近日点），距离太阳约1.4 天文单位——刚好在火星轨道内侧 ^[39]。即使在近日点，它也离地球很远；在距离我们最近的时候（十月初），它仍然保持大约2.4 亿公里的距离，比地球到太阳的距离还要多出一倍半 ^[40] ^[41]。此外，在那段时间里，彗星会位于太阳的另一侧，因此完全没有撞击威胁（而且不会对地球造成任何明显影响，除了让天文学家们感到兴奋！） ^[42]。

在掠过太阳之后，3I/ATLAS 将返回深空。它本质上只是来“打个招呼”然后就离开了。观测上，晚秋时分会有一段空档：从我们的视角看，彗星靠近太阳时，太阳的强光会让彗星难以观测。到2025 年 9 月中旬，由于彗星在天空中靠近太阳，用地面望远镜观测变得困难 ^[43]。它将在十月左右从地球视角消失在太阳背后，然后到 11 月底或 12 月初在黎明前的天空中重新出现，届时它已到达太阳的另一侧 ^[44] ^[45]。天文学家们正热切期待它的再次现身，以便在这位访客彻底消失前继续研究。

如果你想知道自己是否能看到3I/ATLAS：很遗憾，它从未亮到肉眼可见的程度。在最亮时，它也可能只达到小型望远镜可探测的亮度。（它仍然比2020年著名的新智彗星要暗得多。）尽管如此，有经验的业余天文学家凭借不错的望远镜和相机，通过叠加长时间曝光，已经成功拍摄到了它——上方的绿色图像就是一个完美的例子。在2025年9月7日的月全食期间，摄影师Michael Jäger和Gerald Rhemann利用被地球阴影遮挡的满月带来的暗夜，捕捉到了3I/ATLAS微弱的绿色光芒 ^[46] ^[47]。这些努力能够成功，说明这颗彗星虽然距离遥远，但在观测上位置极佳且非常配合。

下方的示意图展示了3I/ATLAS穿越太阳系的飞行路径，从外部边缘接近，经过近日点后离开：

^[48] ^[49]

（示意图：3I/ATLAS的轨道高度倾斜且呈双曲线，彗星从人马座方向到来，在近日点时仅略微进入火星轨道内侧，然后飞离。它始终与地球保持至少1.6天文单位的距离 ^[50]。）

科学上的惊喜：成分与起源线索

哈勃太空望远镜于2025年8月拍摄了这张星际彗星3I/ATLAS的图像，显示出明亮的中央彗发（气体和尘埃核心）以及微弱的新生彗尾 ^[51]。图像上有条纹，是因为哈勃跟踪了快速移动的彗星——背景恒星呈现为蓝色短划线。

关于任何星际访客的最大问题之一是：它是由什么组成的？它和我们已知的彗星相似，还是完全陌生的东西？就3I/ATLAS而言，早期观测显示，这颗彗星在许多方面的表现与我们太阳系内的彗星非常相似——但也有一些引人注目的不同。

3I/ATLAS一被发现，全球各地的望远镜就开始仔细观测它的彗发（围绕彗核的模糊气体和尘埃云）以及它可能拥有的彗尾。到2025年7月中旬，天文学家报告称，3I/ATLAS已经是一颗活跃的彗星，这意味着太阳的温暖正在使其冰升华（直接变为气体）并释放尘埃。哈勃太空望远镜拍摄的图像显示出尘埃羽流和新生的彗尾从彗核喷出 ^[52]。这证实了3I/ATLAS并不是某种惰性的太空岩石——它正像普通彗星一样对阳光做出反应 ^[53]。

光谱观测——本质上是对彗星光线进行“指纹识别”以确定其化学成分——尤其具有启发性。2025年8月，NASA的詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）观测了3I/ATLAS，并检测到多种熟悉的分子：水（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、一氧化碳（CO）、羰基硫（OCS），甚至还有彗发中的水冰颗粒 ^[54]。这种化学混合物在太阳系彗星中并不罕见；水和二氧化碳是常见的彗星成分，而一氧化碳虽然更易挥发，但通常也会存在 ^[55] ^[56]。然而，情况出现了转折——其他数据暗示3I/ATLAS可能异常缺乏碳链分子，如C₂（二碳分子） ^[57] ^[58]。通常，许多彗星的彗发会因C₂气体在阳光激发下发出绿色而呈现绿色。事实上，基特峰天文台的初步光谱观测表明，3I/ATLAS缺乏产生绿色的典型碳分子 ^[59]，这让研究人员感到困惑。

然后是在9月7日的月食观测，当时的长时间曝光照片显示，这颗彗星确实发出绿色光芒，毕竟 ^[60]！该如何解释这一现象？一种观点认为，随着3I/ATLAS靠近太阳，其表面下的新鲜冰层开始升华，突然释放出最初被埋藏的C₂气体——本质上是在最后阶段点亮了绿色“霓虹灯” ^[61]。另一种可能性是，彗星中某种其他分子（在本地彗星中通常看不到）可能会发出绿色光，模仿经典的C₂特征 ^[62]。无论哪种情况，彗发颜色的变化都是一个令人兴奋的线索，表明3I/ATLAS的化学成分可能与大多数太阳系彗星并不完全相同。随着彗星越来越接近太阳并加热，天文学家将密切关注哪些气体会变得更强。这是一个发现任何可能在其他恒星行星系统中常见、但在我们系统中罕见的奇特化合物的机会。

迄今为止最引人注目的发现，或许来自一个名为SPHEREx的新NASA太空望远镜。2025年9月，SPHEREx团队宣布他们用红外光绘制了3I/ATLAS的彗发图，并发现它被二氧化碳气体云包裹着 ^[63]。事实上，CO₂似乎很丰富，但他们在气体云中探测到几乎没有一氧化碳（CO） ^[64] ^[65]。这种组合——大量CO₂，几乎没有CO——为彗星的过去提供了重要线索。SPHEREx科学团队成员、约翰斯·霍普金斯大学的Carey Lisse博士解释说，彗星通常含有三种主要的冰：水、CO₂和CO ^[66]。这些冰的比例可以告诉你彗星大部分时间待在哪里。形成于行星系统极寒外缘（并且一直保持低温）的彗星会保留所有三种冰，包括易挥发的CO ^[67]。但如果一颗彗星要么形成于离恒星更近的地方，或在较温暖区域停留时间较长，就会首先失去CO，因为CO在最低温度下就会升华 ^[68]。用Lisse的话说，“一颗在我们新生太阳系最边缘形成的彗星……应该三种冰都很丰富。相比之下，一颗在太阳附近形成和/或在形成后长时间停留的彗星会失去一氧化碳，主要只含有水和二氧化碳” ^[69]。

这似乎正是3I/ATLAS的情况。富含CO₂、缺乏CO的彗发表明，这颗彗星在被抛出其母恒星系统之前，“已经被充分加热和煮沸” ^[70] ^[71]。简单来说，3I/ATLAS很可能曾在其原始恒星附近停留了很长时间（或多次接近其恒星），以至于其大部分更易挥发的CO冰早已蒸发殆尽。现在剩下的主要是水冰和CO₂冰——这种成分在我们所见的“热处理”彗星中很常见，尤其是那些来自奥尔特云内侧或木星轨道附近的彗星 ^[72]。这很有趣，因为这意味着并非所有星际彗星都是原始的深度冷冻冰块；有些，比如3I/ATLAS，可能是在被抛入银河系之前就已被恒星热处理过的老兵。

一位古老的流浪者——可能是有史以来观测到的最古老的彗星

所有这些线索——高速、化学成分和轨道轨迹——都指向了3I/ATLAS一个引人入胜的起源故事。由Matthew Hopkins博士（牛津大学）领导的研究人员分析了该彗星在我们银河系内的轨道，并得出结论，3I/ATLAS很可能来自银河系的“厚盘”恒星群 ^[73]。厚盘是一群古老的恒星，形成于我们银河系历史的早期，比太阳早数十亿年 ^[74]。如果3I/ATLAS确实来自厚盘中的一颗恒星，那就意味着它可能极其古老。Hopkins的团队使用统计模型估算了该彗星的年龄，并发现它有三分之二的概率比我们45亿岁的太阳系还要古老 ^[75]。事实上，他们认为它的年龄可能在70亿年 ^[76]！正如Hopkins所说：“所有非星际彗星，比如哈雷彗星，都是在我们的太阳系形成时产生的，所以它们最多有45亿年历史。但星际来客有可能古老得多，而且……3I/ATLAS很可能是我们见过的最古老的彗星” ^[77]。

这使得3I/ATLAS不仅仅是一个罕见的访客，更是来自远古时代的时间胶囊，那时地球尚未诞生。Chris Lintott，牛津大学的天体物理学家，在最近的一次科学会议上对这个想法感到惊叹：如果它真的有约80亿年历史，那么3I/ATLAS就是“我们在宇宙这片区域见过的最古老的东西” ^[78]。研究它的成分就像是在分析一个极其古老厨房里剩下的面包屑——那个厨房曾在上一代恒星周围孕育行星。例如，有一种假设认为，这样一颗古老的彗星可能特别富含水冰（因为它形成时像碳这样的重元素更为稀少，所以它的质量中有更多是简单的冰） ^[79]。随着3I/ATLAS持续释放气体，科学家们正在观察它是否真的会释放出比典型彗星多得多的水蒸气。

目前，随着彗星接近太阳，望远镜已经注意到它的活动正在增强。“3I/ATLAS正爆发出生命力，展现出彗星的活跃特征，”一支观测团队报告说，并补充道，它看起来比之前的星际访客‘Oumuamua和Borisov更大 ^[80]。Michele Bannister博士（坎特伯雷大学），小天体专家指出：“世界上一些最大的望远镜已经在观测这个新的星际天体——其中之一也许能发现[它的气体]！” ^[81]。每一次新的探测（无论是某种分子的发现还是尺寸的测量）都有助于检验我们关于这些古老彗星如何形成和演化的模型。

3I/ATLAS与‘Oumuamua和2I/Borisov有何不同？

星际访客极为罕见，因此我们见到的每一个都充满了惊喜。‘Oumuamua——第一个被发现的——和2I/Borisov——第二个——彼此非常不同。现在3I/ATLAS以其独特的特征成为第三个例子。以下是这些宇宙旅客的简要对比：

星际天体	年份与发现	特征	尺寸（约）	显著事实
1I/‘Oumuamua（2017 U1）	2017年10月——由Pan-STARRS望远镜（夏威夷）发现 ^[82]	类小行星外观（无彗发）；形状极为细长或可能扁平 ^[83]；表现出轻微的非引力加速度（无可见气体喷发）	长度约100–200米 ^[84]	已知首个星际天体。引发了关于其本质的争论（彗星？小行星？外太阳系冥王星碎片？） ^[85] ^[86]，甚至有关于外星技术的猜测。
2I/Borisov（C/2019 Q4）	2019年8月——由业余天文学家Gennadiy Borisov（克里米亚）发现 ^[87]	类彗星——有明亮的彗发和清晰可见的长尘尾 ^[88]。成分：一氧化碳（CO）丰富，双原子碳（C₂）和水含量低 ^[89]，表明其起源极为寒冷。	直径约0.4–0.5公里（彗核） ^[90]	首个被确认的星际彗星。表现如典型彗星，但CO含量异常高（比太阳系彗星高3–10倍） ^[91]，暗示其形成于母恒星系统极为寒冷的外部区域。
3I/ATLAS（C/2025 N1）	2025年7月——由ATLAS自动巡天（智利）发现 ^[92]	彗星状 – 活跃，带有绿色晕和正在形成的彗尾 ^[93]。成分：富含 CO₂ 和 H₂O 冰，但 CO 含量极低 ^[94]（暗示曾经历显著加热）。	估计直径为几百米到几公里 ^[95]	迄今观测到的最大、最亮的星际天体 ^[96]。可能已有 70 多亿年历史 ^[97]，形成于一颗古老恒星周围。将于 2025 年 10 月过近日点，之后永远离开太阳系。

尽管它们各不相同，这三个天体都有一个共同的特点：它们都来自太阳系外。它们诞生于其他恒星周围，在银河系中漂流了无数岁月，直到命运将它们带到我们身边。让我们简单看看每一个：

‘Oumuamua（1I/2017 U1）：2017年10月由夏威夷的Pan-STARRS巡天项目发现，‘Oumuamua成为有史以来首个被探测到的星际访客，引发了轰动 ^[98]。它体积很小（几百英尺长），没有彗发或尾巴，最初让天文学家将其归类为小行星。但它的形状和行为很奇怪——它似乎极为细长（常被描述为“雪茄形”，尽管后来的研究认为它可能更像煎饼状） ^[99]。更奇怪的是，当它离开太阳系内部时，‘Oumuamua略微加速，这种现象无法仅用引力解释。由于没有明显的气体喷出作为“火箭”，这引发了各种理论：也许它释放了我们无法探测到的气体（如氢或氮），或者它是类似冥王星的系外行星碎片（富含易挥发冰，已蒸发） ^[100]。甚至有少数人猜测它可能是带有光帆的外星探测器。如今主流科学观点倾向于自然解释——例如，一块氮冰板块从“系外冥王星”剥离下来，可以解释它异常的加速和没有可见彗发的现象 ^[101] ^[102]。无论它是什么，‘Oumuamua给我们留下了更多疑问而非答案，并于2018年初离开了太阳系，永不再返。
2I/Borisov： 2019年8月，业余天文学家根纳季·鲍里索夫（Gennadiy Borisov）在望远镜中发现了一颗模糊的新彗星，结果它成为了第二位星际访客。鲍里索夫看起来就像一颗普通的彗星，有明亮的彗核、由尘埃和气体组成的彗发，以及延伸数百万公里的彗尾 ^[103]。它的直径大约有几百米——估计彗核直径不超过约0.5公里 ^[104]。科学家们开玩笑说，如果‘奥陌陌’很奇特，鲍里索夫则令人感到熟悉——本质上就是我们从奥尔特云看到的彗星的孪生兄弟。但有一个特殊之处：鲍里索夫的化学成分很不寻常。ALMA和其他仪器的观测显示，它一氧化碳含量高，而水和碳链分子含量低 ^[105]。事实上，它的CO（相对于H₂O）含量比太阳系平均彗星高出数十倍 ^[106]。这强烈暗示鲍里索夫形成于一个非常寒冷的环境（远离其恒星，或围绕一颗冷红矮星），在那里CO冰很丰富。一些太阳系彗星也有这种特征——例如，彗星C/2016 R2就有类似的富CO成分——但这并不常见 ^[107]。鲍里索夫首次证实了其他行星系统也能产生与我们的彗星非常相似、但具有自身化学特征的彗星。2019年12月到达近日点后 ^[108]，鲍里索夫继续向外飞行，并最终在2020年解体（它在离开太阳附近时开始碎裂，这是彗星的常见命运）。
3I/ATLAS：现在我们有了第三个样本，它似乎在前两个之间起到了桥梁作用。像Borisov一样，3I/ATLAS无疑是一颗彗星——它正在主动喷发气体和尘埃，带着彗尾，并且一开始就被认定为彗星。但在成分上，它几乎是Borisov的反面：Borisov富含一氧化碳，而ATLAS几乎没有；Borisov在早期时水含量相对较低，而ATLAS则释放出大量水（从其不断增长的彗发和接近太阳时预期的水蒸气产量可以看出） ^[109] ^[110]。从某种意义上说，3I/ATLAS更像是一颗“经过处理”的彗星，类似于那些已经多次绕太阳运行的彗星——这类彗星已经失去了更易挥发的冰，主要由水和二氧化碳主导。它的绿色彗发（来自C₂分子）起初看起来很弱，但后来出现了，这可能表明彗核中不同物质的层随着时间的推移被暴露出来 ^[111]。在体积上，3I/ATLAS可能比Borisov更大——可能在1公里或更大——尽管目前的估算并不精确（大约在几百米到几公里之间） ^[112]。它的本征亮度也更高；即使距离太阳比Borisov更远，ATLAS也能用普通望远镜观测到，这表明它有一个相当大且反光的彗发。当然，最突出的特征是它的年龄。如果它真的形成于厚盘中一颗年老恒星周围，3I/ATLAS已经在银河系中漂泊了亿万年。相比之下，Borisov可能来自一颗更年轻、更类似太阳的恒星（或者至少它的轨道运动并未暗示如此极端的年龄）。

重要的是，每一个星际天体都教会了我们一些新东西。仅凭三个例子，我们已经看到了令人惊讶的多样性：一个似乎是分化行星的碎片（如果‘奥陌陌’的类冥王星理论正确的话） ^[113]，另一个则是来自寒冷星系的相当原始的冰质彗星，而现在这个则是来自更温暖、更年老恒星的老彗星。“这些是我们从遥远行星系统获得样本返回任务的机会，”Chris Lintott指出，强调了这些天体所代表的科学宝藏 ^[114]。它们就像来自远方的免费信使，每一个都带着其母恒星系统的化学和历史信息。随着我们对3I/ATLAS收集到更多数据，我们将能够将其与Borisov和我们自己的彗星进行详细比较，从而加深我们对银河系中行星系统可能存在差异的理解。

全球天文观测行动

3I/ATLAS的出现引发了一场全球观测行动。几乎每一台能够观测到它的大型望远镜都已被安排进行观测——有时还采用了创新的方法。例如，欧洲航天局（ESA）迅速指派其行星防御办公室协助追踪这颗彗星，尽管3I/ATLAS并不构成威胁，仅仅是为了利用他们在轨道测定方面的专业知识 ^[115]。他们在旧图像中搜寻彗星被发现前的观测记录（“预发现”），并为轨道的精确测定做出了贡献 ^[116]。更为引人注目的是，ESA正在利用火星上的航天器观测这颗彗星：2025年10月初，当3I/ATLAS距离火星约3000万公里时，火星快车号轨道器和ExoMars 示踪气体轨道器将其相机和光谱仪对准了彗星 ^[117] ^[118]。尽管3000万公里是一个巨大的距离（在它们的图像中，彗星将只是一个点，甚至小于一个像素 ^[119] ^[120]），这些轨道器仍将尝试探测彗发的光谱——寻找特定的气体特征。同时，在太阳系更远处，ESA的新探测器Juice（木星冰卫星探测器）也准备在2025年11月彗星最活跃时观测3I/ATLAS ^[121]。Juice与NASA即将发射的欧罗巴快船甚至计划协调它们的紫外光谱仪，同时记录彗星的紫外特征 ^[122] ^[123]。由于通信受限（2025年末Juice位于太阳远侧），这些观测数据要到2026年初才能传回 ^[124]——这将成为科学家们期待的节后大礼！

在地球上，全球各地的天文台在条件允许的情况下每晚都在监测这颗彗星。例如，位于智利的双子南望远镜举办了一场名为“与科学家同行”的特别直播活动，公众可以实时观看天文学家团队观测3I/ATLAS的过程 ^[125]。他们利用双子的光谱仪分析彗星的光线，同时观众通过网络直播观看。观测过程中，研究人员解释了每一个步骤——从校准8米望远镜到分析初步光谱——让太空爱好者们如同身临其境 ^[126] ^[127]。这样的科普活动展示了这位星际“访客”带来的巨大热情；毕竟，并不是每天任何人都能在屏幕上直播看到来自其他恒星系统的彗星！

美国宇航局（NASA）也用一系列太空望远镜关注着这颗彗星。我们已经提到过哈勃和詹姆斯·韦布的观测结果。此外，NASA的SPHEREx任务（实际上是一台旨在红外波段观测整个天空的太空望远镜）通过绘制3I/ATLAS的CO₂彗发，证明了其价值 ^[128]。据Carey Lisse博士介绍，SPHEREx在3I/ATLAS周围探测到大量二氧化碳是比较星际彗星与我们本地彗星的重要一步：“SPHEREx发现3I/ATLAS周围有大量气化的CO₂气体，这告诉我们它在成分上可能像一颗普通的太阳系彗星” ^[129]。换句话说，从化学成分上看，这颗彗星并不是某种奇特的异类；它与我们在本地看到的彗星有很多相似之处。Lisse还进一步解释，CO的缺乏表明“3I/ATLAS正像一颗正常、经过良好热处理的天然太阳系彗星那样表现” ^[130]，这进一步印证了这样一个观点：尽管它来自数光年之外，但它遵循的物理和化学规律与任何靠近恒星的彗星一样。

多家天文台也一直在捕捉3I/ATLAS的图像和视频。美国国家科学基金会的NOIRLab发布了来自智利望远镜的照片，显示了彗星模糊的头部与星空背景。私人运营的Virtual Telescope Project也为公众举办了在线观测活动。如前所述，技术娴熟的业余天文爱好者也贡献了一些壮观的照片——尤其是在如月食等天空条件配合的时刻。每一张新图像都有助于研究人员追踪彗星亮度和彗尾结构随时间的变化。

接下来：预测与未来任务

直到2025年末甚至2026年初，科学家们将继续尽可能地收集关于3I/ATLAS的数据。彗星将在2025年10月30日到达近日点（最接近太阳的位置） ^[131]。在那段时间，它预计会达到最活跃状态：太阳加热将足以迅速升华水冰。研究人员预测会有水蒸气和尘埃的激增，这可能会形成比以往更显著的彗发和彗尾 ^[132] ^[133]。“随着它接近[近日点]……科学家们预计其核中的水冰会升华，产生一个与二氧化碳彗发相匹配的大型水彗发，以及比我们现在看到的更强的尘埃彗发和彗尾，”Lisse博士解释道 ^[134] ^[135]。这可能会让彗星暂时变得更亮（尽管很可能仍只能通过望远镜观测到）。天文学家们将密切关注是否有爆发或碎裂——彗星如果结构较弱，有时会在近日点附近裂开或断裂。鉴于3I/ATLAS推测的年龄和过去的“烘烤”经历，它可能更加坚硬，不太容易解体，但大自然总能带来意外。

经过近日点后，3I/ATLAS将开始它漫长的离开之旅。到2025年12月初，它应该会从太阳背后重新出现在地球观测者的视野中，届时还可以再观测几周或几个月，随着它逐渐远离。到2026年中期，除了最大型的望远镜外，它可能已经太暗淡而无法观测，不久之后它将消失在黑暗的太空中，继续奔向群星。一旦它离开，我们实际上就不可能再追上或再次看到它了。

然而，3I/ATLAS 的遗产将通过所收集的数据得以延续——以及它为未来项目带来的推动力。一个即将到来的重大进展是位于智利的Vera C. Rubin 天文台，预计将在 2025–2026 年左右全面投入运行。Rubin 的空间与时间遗产巡天（LSST）将使用一面 8.4 米的主镜和一台巨型相机反复扫描整个夜空，预计将彻底改变天文学的许多领域——包括对星际访客的探测。模拟显示，Rubin 在其为期 10 年的巡天中可能会发现六个到五十个星际天体 ^[136]。事实上，3I/ATLAS 的发现正值科学家们为 Rubin 做准备之际，这让他们推测此类发现或许比之前认为的更为常见 ^[137] ^[138]。有一个团队评论道，“3I/ATLAS 的发现表明 Rubin 的前景现在可能更加乐观；我们可能会发现大约 50 个天体，其中一些大小与 3I/ATLAS 类似。” ^[139]

随着未来几年预计会有更多星际访客到来，人们越来越感兴趣的不仅仅是远距离观测。我们真的能发射航天器去拦截这些天体吗？美国西南研究院的科学家们在一项新研究中表示，只要我们能提前获得一些预警，答案是肯定的。他们认为，利用现有技术，执行一次对星际彗星的飞越任务是“可行且经济的”，前提是我们能足够早地发现目标，从而及时发射探测器。事实上，他们指出，3I/ATLAS的轨道就在他们提出的某个任务设计的拦截范围之内。换句话说，如果我们能提前几年发现3I/ATLAS，就有可能发射航天器飞掠它，直接成像其彗核并采集彗发物质。不幸的是，这一发现是在其近日点前仅几个月才发生——为时已晚，无法组织任务。但该研究负责人Matthew Freeman博士强调，我们今天已经具备实现这一目标的手段，只要我们为下一个星际访客做好准备。

甚至还有一个专为不可预测目标量身定制的即将到来的任务概念：ESA的彗星拦截者（Comet Interceptor），计划于2029年发射。这一创新探测器将在太空中的一个稳定点等待，直到找到合适的目标——理想情况下是一颗首次接近太阳的原始彗星 ^[140]。最初的想法是以来自奥尔特云的长周期彗星为目标（即从未被加热过的彗星）。但任务规划者指出，如果在合适的时间窗口内发现一颗可到达轨道的星际天体，彗星拦截者有可能重新定位以拦截一颗星际彗星 ^[141]。彗星拦截者未来追逐类似3I/ATLAS这样的天体的几率很小，但并非为零。正如ESA所说，“彗星拦截者有可能——尽管由于其稀有性极不可能——访问一颗星际彗星” ^[142]。仅仅是这种可能性就令人兴奋：想象一下能近距离拍摄来自其他恒星的彗星照片！

公众的关注与文化影响

像3I/ATLAS这样的事件并不仅仅停留在科学家的领域。它已经以极大的影响力渗透进了公众意识和媒体。主要的科学媒体，甚至普通新闻媒体都在追踪“星际彗星”的故事。来自其他恒星系统的彗星这一概念激发了人们的想象力——这正是科幻变为现实的时刻。

从一开始，社交媒体上的太空爱好者们就对这一发现议论纷纷。人们经常讨论与之前星际天体的对比，并对3I/ATLAS可能是什么进行了大量猜测（有些是认真的，有些则是半开玩笑的）。正如‘奥陌陌（‘Oumuamua）’在2017年曾引发关于外星飞船的激烈争论一样，一些观察者也半开玩笑地猜测3I/ATLAS是否又是一个“访客”，不仅仅是比喻意义上的。（有记录显示，科学家们一致认为它是一颗天然彗星，而不是飞船，因为它有明显的彗发和行为特征。）一个有趣的例子是一篇半开玩笑的论文，提出3I/ATLAS是否可能是“伪装成彗星的敌对外星科技”——这是对‘奥陌陌’引发的疯狂猜测的幽默致敬 ^[143]。虽然并非认真对待，但这显示了这些罕见事件如何影响流行文化；人们开始为一块在星际间漂流的孤独岩石赋予个性或故事。

从教育的角度来看，3I/ATLAS 对科学传播大有裨益。面向年轻读者的网站（如 DOGOnews，最早将这颗彗星描述为“罕见的星际彗星造访我们的太阳系”）已经发布了解释性文章，激发孩子们对太空科学的兴趣。新闻通讯和 YouTube 频道也在“太空新闻更新”板块中报道了它。甚至连 NASA 和 ESA 也努力向公众普及信息：NASA 的科学网站在发现被确认后立即发布了题为 “NASA 发现穿越太阳系的星际彗星” 的专题文章 ^[144]，而 ESA 则发布了详细的 3I/ATLAS 常见问题解答，解答了常见问题（它是什么、是否有危险、我们如何观测它等） ^[145] ^[146]。这些资源帮助非专业人士揭开该话题的神秘面纱，并强调了其令人兴奋的原因。

如前文提到的 Gemini South 网络直播等实时观测活动，也显示出公众的高度兴趣。成千上万的人在线观看，虚拟“同行”天文学家一起收集星际彗星的数据——这在十年前甚至是难以想象的。这是技术与科普的强大结合；我们都能共同见证发现的时刻。一位参与者提到，这种体验令人动容，听到科学家们为一颗诞生于另一颗恒星周围的彗星的实时光谱而惊叹。

在文化层面，星际天体提醒我们与更广阔银河系的联系。它们是恒星系统之间的物理纽带。一些评论者甚至进行了哲学思考：这些游荡的彗星和岩石跨越恒星之间的巨大距离，在途中可能播撒生命，或至少播撒有机化合物。（有一种假说认为，星际天体可以在恒星系统之间转移物质——甚至可能是微生物，这一过程被称为泛种论。虽然尚未证实，但这是一个发人深省的想法，让每一位“访客”都显得意义非凡。）无论 3I/ATLAS 是否携带了生物学上有趣的东西，它无疑承载着象征性的意义——一位来自未知之地的旅者，不期而至，唤起我们的好奇心，然后又消失在虚空之中。

结语

在某种意义上，彗星 3I/ATLAS 是一位信使。不是科幻意义上的外星探测器，而是作为一位携带着我们也许永远无法抵达之地信息的自然信使。它古老、陌生、正在穿行，在短暂的时间里与我们分享它的秘密。每一次望远镜观测、每一份光谱、每一张彗星的照片，都丰富了我们对太阳之外宇宙的理解。我们已经了解到，至少有些星际彗星与我们自己的彗星极为相似——它们在阳光下冒泡、发光、扬起尘埃，方式熟悉——但它们也许带有其母恒星环境的微妙指纹（如异常的化学比例或极端的年龄）。

而这个故事并没有随着3I/ATLAS而结束。事实上，这一罕见事件是未来的预览。随着我们的探测能力提升，我们很可能会发现更多穿越太阳系的星际漂流者。有些也许能被及时捕捉到并发射探测任务（如果我们足够有雄心）；其他的则会被远程观测。每一个都将拓宽我们对外部世界的认知。最终我们也许会汇编出一份“星际流浪者名录”——有些是岩石状，有些是冰状，也许还有一些是破碎行星的残骸，或是我们从未见过的奇异冰体。

目前，在3I/ATLAS仍在我们仪器可及范围内时，天文学家们会继续充分利用它。它与太阳接近期间接下来的几周观测很可能带来新发现（也许会探测到复杂有机分子，或更准确地测定其核大小，或确认其自转周期）。到明年初，这颗彗星将变得无法观测，但对收集到的数据的分析将持续多年。将会有论文对比3I/ATLAS、Borisov和‘Oumuamua，并提出新理论来解释任何异常现象。

当我们向这位星际流浪者告别时，科学界充满了乐观情绪。我们捕捉到了这一个——谁知道在过去几个世纪里有多少个未被发现地经过？——而我们肯定还会捕捉到下一个。宇宙的欢迎垫已经铺好。用一支研究团队的话来说：“我们今天已经有能力让航天器飞掠星际天体……如果条件允许，我们本可以已经做到这一点，飞掠彗星3I/ATLAS” ^[147] ^[148]。这个认识令人振奋。这意味着下次命运送来访客时，我们也许不仅仅是远距离观测；我们也许能与它握手（通过机器人探测器），真正了解它。

无论我们是否能做到这一点，星际访客科学的时代已经到来。彗星3I/ATLAS的短暂造访，已成为这一故事中的历史篇章——激发了科学家和公众的热情。它提醒我们，宇宙并非被恒星系统隔绝；有一些线索将我们与更广阔的银河系相连，即使只是短暂的。今天，这条线索是一颗发着绿色光芒、名字不起眼的彗星。明天，它可能是更令人惊叹的事物。继续仰望星空吧——下一个来自远方的信使，正在路上。

来源：

NASA 科学 – “NASA 发现穿越太阳系的星际彗星”（2025年7月） ^[149] ^[150]
欧洲航天局 – “彗星 3I/ATLAS – 常见问题解答” ^[151] ^[152] ^[153]
Space.com 新闻 – Andrew Jones，“像彗星 3I/ATLAS 这样的星际访客是银河系中最常见的天体” ^[154] ^[155]；Robert Lea，“天文学家称 3I/ATLAS ‘很可能是我们见过的最古老的彗星’” ^[156] ^[157]；Stefanie Waldek，“NASA 太空望远镜揭示 3I/ATLAS 被二氧化碳雾包裹” ^[158] ^[159]；Kenna Hughes-Castleberry，“星际彗星 3I/ATLAS 在月食期间发出绿色光芒” ^[160] ^[161]；Kenna Hughes-Castleberry，“我观看科学家实时观测 3I/ATLAS” ^[162]；Elizabeth Howell，“研究称发射飞掠星际彗星的任务是可行且经济的” ^[163] ^[164].
Wikipedia – “2I/Borisov”（成分和尺寸细节） ^[165] ^[166]；“1I/ʻOumuamua”（通过 Space.com 关于类冥王星理论的摘录） ^[167] ^[168]。