一颗最近掠过太阳系的星际彗星,其形成时间可能追溯至120亿年前。这让它成为目前人类观测到的最古老的星体构建材料之一。

彗星3I/ATLAS是第三颗被确认闯入我们所在空间区域的星际天体。2025年末,当它从太阳附近经过时,释放出异常大量的气体,让科学家获得了一次罕见的、详细研究其构成的机会。

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美国宇航局詹姆斯·韦伯空间望远镜的观测重点,放在了这颗彗星的同位素上——这些氢和碳的不同版本,就像是能够长期留存的化学指纹。测量得出的数值,与太阳系内任何已知彗星,或是附近恒星形成区域的样本都匹配不上。

科学家表示,结果指向了一个不寻常的事实:彗星3I/ATLAS很可能形成于早期银河系中一个极度寒冷、化学构成原始的区域。它或许保存了一个行星系统的物质,而该系统形成的时间,比太阳和地球早了70多亿年。这比一些最初的预测要古老约40亿年,它也因此成为银河系早期岁月里一块幸存下来的稀有碎片。

“这是研究来自遥远星系古老天体的一个独特机会,”该研究的主要作者、美国宇航局天体化学家马丁·科迪纳在一份声明中说,“一方面,我们获得了对那个遥远时空的直接认知;另一方面,我们也了解到我们所在的太阳系可能有多么不同寻常。”

彗星是一种小型冰质天体,是恒星系统诞生之初的遗留物,主要由冻结气体、水冰、尘埃和岩石构成。当它靠近太阳这样的恒星时,部分冰体会受热并直接变为气体,跳过液态阶段。这些气体会形成一个发光的云团,有时还会形成一条背向恒星的尾巴。

这颗来自外星系的彗星起源于银河系的另一区域,后来被抛出——很可能是受到某颗行星或路过的恒星的引力刮擦——之后在星际空间中漂流了数亿年。科学家已知另外两位星际访客曾路过我们的邻近区域:2017年的奥陌陌,但结果表明它并非彗星;以及2019年的彗星2I/鲍里索夫。

关于彗星3I/ATLAS的年龄和起源,一个最强有力的线索来自它携带的水。这些水中含有异常高量的氘,也就是氢的一种更重的形态。其含量是太阳系典型彗星的30多倍。它的碳同位素比率,同样超出了附近气体云和年轻行星系统中所见的范围。

综合来看,这些化学特征表明这颗彗星形成于华氏零下400度(约合零下240摄氏度)以下的环境,并且自那以后变化极小。韦伯望远镜的这项研究发现刊登在《自然》杂志上。

研究人员还提到,碳数据指向了一个诞生于银河系中重元素贫乏区域的场所。