3I/ATLAS在太阳背后达到近日点,历史性的航天器遭遇即将来临

消失的彗星:太阳合相解释

如果你一直在关注3I/ATLAS并想知道为什么最近的观测变得安静,这有一个简单的天文学原因:彗星已经进入太阳合相,这意味着从地球的视角看,它位于太阳的另一侧。

在2025年10月21日,3I/ATLAS进入太阳合相——距离到达近日点仅八天。这种时机意味着彗星最接近太阳的时刻将发生在它完全隐藏于地基望远镜之外的时候,从2025年10月中旬到12月初产生一个观测间隙。

在此期间,彗星位于大约10度的太阳距角内,使其无法从地球安全观测,否则会有太阳压倒性亮度对望远镜和仪器造成损害的风险。

近日点:最大活动的时刻

在2025年10月29日,3I/ATLAS将到达近日点——它最接近太阳的点——距离为1.36天文单位(203百万公里)。这使彗星大致位于火星和地球轨道路径之间。

近日点代表彗星活动的峰值时刻。当3I/ATLAS接收到最大的太阳加热时,冰的升华急剧加速,产生其整个太阳系通道中最大和最活跃的彗发和彗尾。科学家们预计水的释气率将在这个关键时期达到最高水平。

近日点的八个记录异常

使这次近日点通过特别引人入胜的是,3I/ATLAS到达时有八个记录的异常,这使它区别于典型的太阳系彗星。这些包括:

• 在大日心距离的极端水活动 — 在距太阳近3 AU处观测到大量释气
• 不寻常的尘气比表明不同的形成环境
• 红色表面着色表明可能的富有机物成分
• 不对称光曲线具有意外的亮度变化
• 非引力力对其轨迹的影响超过预测
• 可变彗发形态具有不规则活动模式
• 独特的光谱特征在羟基(OH)发射中
• 不同的核性质与典型的奥尔特云彗星不同

这些异常如何在近日点的峰值太阳加热期间表现仍然是关键的科学问题之一。不幸的是,太阳合相意味着地基望远镜将错过这个关键时刻——这使得即将到来的航天器观测更加有价值。

历史性遭遇:Europa Clipper穿越离子尾

就在近日点后一天,一个非凡的宇宙巧合将展开。从2025年10月30日至11月6日,NASA的Europa Clipper航天器——目前正在前往木星冰月的途中——将直接通过3I/ATLAS的离子尾。

这次前所未有的遭遇为星际彗星等离子体尾的原位测量提供了独特的机会。Europa Clipper的仪器套件,包括磁力计和粒子探测器,非常适合检测和表征尾部内的电离气体和磁场结构——如果太阳风条件有利的话。

"这是Europa Clipper任务的意外奖励。虽然我们的主要目标是Europa,但有机会从星际访客那里采样物质在科学上是无价的。我们将在等离子体和磁场数据中寻找彗星离子尾的特征。"

时机特别幸运:Europa Clipper将在3I/ATLAS从近日点以其最活跃状态出现时穿越尾部,可能检测到来自彗星核的新鲜升华和电离物质。

Juice加入观测活动

在2025年11月4日,ESA的木星冰月探测器(Juice)将从64百万公里的距离对3I/ATLAS进行协调观测。

Juice将部署多种仪器进行观测活动,包括:

• JANUS相机用于彗发和彗尾结构的高分辨率成像
• 紫外光谱仪(UVS)用于测量羟基(OH)和氧发射
• MAJIS红外光谱仪用于成分分析
• 粒子和等离子体仪器用于表征周围环境

Europa Clipper和Juice之间的协调特别令人兴奋。两个航天器都携带双紫外光谱仪,可能允许从不同视角对彗星的延伸氢云和水产生率进行立体观测。

然而,需要耐心:Juice目前正在使用其高增益天线作为热盾,在穿越内太阳系时,这意味着来自这些11月观测的数据要到2026年2月才会下传到地球。

天空中的替代眼睛

虽然地基观测被太阳阻挡,但少数空基平台仍然可以在这个关键时期监测3I/ATLAS:

• GOES-19气象卫星可以在10月18日至24日观测彗星,检测亮度低至12等的物体
• NASA的Parker Solar Probe和ESA的Solar Orbiter提供远离地日连线的替代有利位置
• SOHO和STEREO太阳天文台可能会根据精确位置捕捉到一瞥

这些观测虽然有限,但有助于填补彗星在这个关键近日点通过期间活动记录的空白。

我们何时能再次看到3I/ATLAS?

在10月中旬消失在太阳背后后,3I/ATLAS将在2025年12月初从太阳合相中出现。那时,它将在日出前的黎明前天空中可见,现在处于离开太阳系的外行旅程中。

彗星将在2025年11月9日之前距太阳不到30度,这意味着专业天文台可能在11月中旬开始进行具有挑战性但可能的观测,随着12月的进展,观测条件会更加有利。

到12月,3I/ATLAS将已经通过近日点并开始其返回星际空间的漫长旅程。观测者将有机会监测其活动如何随着远离太阳的加热影响而演变——为彗星的释气行为和成分不对称性提供关键数据。

科学意义

Europa Clipper和Juice即将在11月进行的观测代表了星际彗星研究中的非凡机会。这是第一次,我们将有航天器在相对近距离测量星际访客在其最活跃阶段的等离子体环境和成分特性。

这些测量将有助于回答基本问题:

• 3I/ATLAS的离子尾成分与太阳系彗星相比如何?
• 等离子体特性能告诉我们关于彗星形成环境的什么信息?
• 记录的异常如何在峰值活动期间表现?
• 近日点的真实水产生率是多少?
• 彗发中是否有揭示星际化学的意外物种?

答案不仅将揭示3I/ATLAS本身,还将揭示星际彗星的更广泛种群以及它们起源的行星系统——可能距离数十亿光年,数十亿年前。

展望未来

当3I/ATLAS本周在太阳背后悄悄到达近日点时,其故事中最激动人心的章节之一的舞台已经搭好。11月初Europa Clipper的尾部穿越和Juice观测承诺对这位来自太阳系之外的访客提供前所未有的见解。

虽然业余天文学家和大多数专业天文台必须等到12月才能再次观看彗星,但航天器观测将确保3I/ATLAS旅程的这个关键阶段不会被记录遗漏。当数据在2026年初到达时,我们可能最终了解是什么使这个星际流浪者如此独特。

现在,3I/ATLAS独自穿越内太阳系,沐浴在最大的阳光下,它的秘密为即将到来的航天器遭遇保留。