近日，一個(gè)來(lái)自太陽(yáng)系外的星際天體正在高速穿越太陽(yáng)系，引起全球天文學(xué)家和愛(ài)好者的高度關(guān)注。這是人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的第三顆“星際訪客”，由“小行星撞擊地球最后警報(bào)系統(tǒng)”（ATLAS）智利觀測(cè)站發(fā)現(xiàn)，因此國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)將其正式命名為3I/ATLAS。這一發(fā)現(xiàn)，將為我們進(jìn)一步探索星際天體的奧秘帶來(lái)新的契機(jī)。

追溯“星際訪客”的歷史，2017年10月人類(lèi)首次發(fā)現(xiàn)星際天體“奧陌陌”。這個(gè)外形奇特、呈雪茄狀的天體，以每秒約26公里的速度闖入太陽(yáng)系，隨后又加速飛離，其獨(dú)特的軌道和外觀引發(fā)廣泛猜測(cè)與討論。有觀點(diǎn)認(rèn)為它可能是一顆彗星，也有人猜測(cè)它是小行星，甚至還有大膽的假設(shè)，認(rèn)為它或許是外星文明的探測(cè)器。2019年8月，第二顆星際天體“鮑里索夫”被發(fā)現(xiàn)，其闖入太陽(yáng)系的速度達(dá)到每秒32公里。相較于“奧陌陌”的神秘莫測(cè)，“鮑里索夫”呈現(xiàn)典型的彗星特征。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，其一氧化碳含量是太陽(yáng)系彗星平均含量的9至26倍，意味著“鮑里索夫”可能誕生于一個(gè)遙遠(yuǎn)星系的極寒地帶。

與前兩顆星際天體相比，3I/ATLAS的運(yùn)行速度更快。被發(fā)現(xiàn)時(shí)，3I/ATLAS在距離地球5億公里外，正以每秒超過(guò)60公里的速度沿著雙曲線軌道向內(nèi)太陽(yáng)系高速飛馳，表明它來(lái)自太陽(yáng)系外的遙遠(yuǎn)星系。根據(jù)目前的觀測(cè)數(shù)據(jù)推測(cè)，預(yù)計(jì)10月3日它將抵達(dá)距離火星大約2900萬(wàn)公里處，屆時(shí)火星軌道上的探測(cè)器可能有機(jī)會(huì)對(duì)其開(kāi)展觀測(cè)。10月底，它將到達(dá)距離太陽(yáng)最近處，隨后逐漸遠(yuǎn)離太陽(yáng)。2026年新年前，它將抵達(dá)距離地球最近處，相距約2.7億公里，這樣的距離不會(huì)對(duì)地球造成任何威脅。2026年3月，它將飛過(guò)木星軌道，最終離開(kāi)太陽(yáng)系，再次奔赴星際空間。

對(duì)天文學(xué)家而言，3I/ATLAS的出現(xiàn)是一次極為難得的研究機(jī)會(huì)。目前，天文學(xué)家正緊鑼密鼓地調(diào)動(dòng)地面和空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)其開(kāi)展觀測(cè)，獲取其光變、顏色和光譜等信息，以對(duì)其自轉(zhuǎn)、物質(zhì)構(gòu)成、形成機(jī)制以及在星際空間中的演化過(guò)程等進(jìn)行分析。由于距離遙遠(yuǎn)，目前所獲信息有限，僅能初步判斷其呈現(xiàn)微弱的彗星特征，且直徑很可能超過(guò)10公里，而此前兩顆星際天體的尺寸均為幾百米量級(jí)。未來(lái)當(dāng)它靠近太陽(yáng)時(shí)，或許會(huì)因太陽(yáng)輻射的加熱而釋放出氣體和塵埃，形成更顯著的彗發(fā)和彗尾。

現(xiàn)階段，科學(xué)家只能通過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)3I/ATLAS進(jìn)行“遠(yuǎn)觀”，獲得粗略的有限信息。精確測(cè)繪星際天體的三維形貌和物質(zhì)成分特征，還需要更先進(jìn)的探測(cè)器對(duì)其進(jìn)行抵近“顯微”探測(cè)，然而這并非易事。3I/ATLAS從被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)到飛出木星軌道，整個(gè)過(guò)程僅有9個(gè)月時(shí)間。目前，天文學(xué)界還沒(méi)有合適的探測(cè)器對(duì)這位“星際訪客”進(jìn)行抵近探測(cè)。

事實(shí)上，人類(lèi)深空探測(cè)器從設(shè)計(jì)、研制到發(fā)射，往往需要數(shù)年時(shí)間。要對(duì)星際天體進(jìn)行探測(cè)，需要提前數(shù)年做好準(zhǔn)備。2019年歐洲航天局公布的“彗星攔截器”計(jì)劃就打算瞄準(zhǔn)這樣的“機(jī)遇”，該任務(wù)計(jì)劃2029年發(fā)射到日地系統(tǒng)第二拉格朗日點(diǎn)附近待命。當(dāng)?shù)孛嫱h(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)星際天體或者來(lái)自遠(yuǎn)方的原始彗星后，“彗星攔截器”將啟動(dòng)快速響應(yīng)軌道機(jī)動(dòng)程序，對(duì)目標(biāo)天體進(jìn)行探測(cè)。也許，我們要等到下一顆星際天體來(lái)臨時(shí)，“彗星攔截器”才有機(jī)會(huì)對(duì)其開(kāi)展近距離飛掠。在恒星際旅行技術(shù)取得突破前，對(duì)闖入太陽(yáng)系的星際天體開(kāi)展“守株待兔”式“顯微”觀測(cè)，是目前人類(lèi)近距離精細(xì)探測(cè)太陽(yáng)系外天體的唯一途徑。

作為迄今探測(cè)到的速度最快、體型最龐大的“星際訪客”，3I/ATLAS提供了一個(gè)獨(dú)特且稍縱即逝的研究窗口。然而，其極高的速度和有限的時(shí)間窗口，也限制了人類(lèi)對(duì)其開(kāi)展抵近探測(cè)的可能性。這也凸顯了發(fā)展機(jī)遇型、前瞻性空間探測(cè)任務(wù)的必要性。同時(shí)，加強(qiáng)天地一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將為我們發(fā)現(xiàn)并追蹤“星際訪客”爭(zhēng)取更多寶貴時(shí)間。期待下一顆“星際訪客”光臨時(shí)，人類(lèi)能夠做好近距離精細(xì)探測(cè)的準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)星際天體成分、結(jié)構(gòu)乃至起源星系的突破性認(rèn)知。

（李明濤 作者為中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員）

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