韦伯望远镜发现星际彗星3I/ATLAS化学成分异常，或起源于120亿年前

人类历史上第三颗确认的星际彗星3I/ATLAS拥有令人意外的化学成分。韦伯太空望远镜的最新观测显示，这颗彗星可能形成于100至120亿年前，比太阳系古老得多。相关研究于6月22日发表在《自然》杂志上。

韦伯抓住观测窗口

2025年12月，当星际彗星3I/ATLAS开始远离太阳时，天文学家抓住机会，将韦伯望远镜指向这颗难得的访客。彗星在最接近太阳后刚刚被加热，古老的冰层转化为明亮的彗发气体，为观测提供了理想条件。

研究团队获得批准中断韦伯原定的观测计划，使用其NIRSpec（近红外光谱仪）仪器对彗星进行了详细分析。NIRSpec能够绘制天体的特定化学和分子特征图谱，这对3I/ATLAS这样罕见的星际物体尤为重要——它是第三颗被观测到的星际彗星，也是首次被能捕捉如此高细节的仪器观测到的星际彗星。

惊人的化学发现

观测结果令研究人员感到意外。NIRSpec数据显示，3I/ATLAS中的氘（重氢）含量异常高，约为太阳系彗星的30倍。这意味着这颗彗星可能起源于一个非常寒冷的系统，在银河系历史的早期形成。在形成过程中，构成3I/ATLAS的物质可能暴露于大量辐射，但从未经历过足以重新处理其"重水"冰的温暖环境。

此外，NIRSpec还显示3I/ATLAS中碳-13相对于较轻的碳-12的含量极低。这也指向一个非常古老的起源——随着银河系中恒星世代的诞生和死亡，恒星系统中的碳-13含量会随时间增加。这也是为什么在相对较近形成的太阳系（45亿年前形成）中碳-13含量更高。

追溯彗星的起源

基于这些数据，研究团队估计3I/ATLAS可能形成于100至120亿年前，正值宇宙的"正午"时期——当时恒星形成达到高峰。它的母系统可能位于一个相对寒冷、密集的云层中。丰富的重水表明，3I/ATLAS在形成阶段一直处于深度冻结状态。

NASA戈达德太空飞行中心天体化学家、论文第一作者马丁·科迪纳（Martin Cordiner）表示："这是一个独特的机会，可以研究来自遥远银河系的古老天体，它可能比我们的太阳和太阳系还要古老。一方面，我们获得了那个遥远时空的直接洞察；另一方面，我们了解到我们的太阳系可能有多么特殊。"

跨望远镜联合观测

欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）也参与了对3I/ATLAS的观测。由爱丁堡大学天文学家西里尔·奥皮托姆（Cyrielle Opitom）领导的独立研究分析了彗星中氰化物形式的碳和氮同位素，为韦伯的发现提供了补充。

NASA戈达德的斯特凡妮·米拉姆（Stefanie Milam）表示："对我们科学家来说，发现这些稀有同位素令人着迷，但更大的图景是探索银河系其他地方生命前化学物质存在的可能性。到目前为止，我们只知道在浩瀚宇宙中有一个地方——我们的太阳系、我们的地球——化学成分能够产生生命。分析这些星际物体是了解宇宙中生命进化条件普遍程度的重要一步。"

延伸阅读

原文：Webb finds clues to ancient, distant origin of Comet 3I/ATLAS

研究论文：Nature