ESA的Juice任务上的JANUS相机对彗星3IATLAS的观测。Juice近期捕捉到了这颗彗星，当时它距离航天器6400万公里（4000万英里）。背离太阳延伸的彗尾长度在此处约为600万公里（8000万英里）。图片来源：ESAJuiceJANUS（CCBYSA3.0IGO）。

欧洲空间局的木星冰卫星探测器（简称Juice）正在执行前往太阳系最大行星的任务。不过它曾有机会观测星际彗星3IATLAS。 Juice观测到彗星3IATLAS释放出大量水蒸气，主要来自其面向太阳的一侧及周围的尘埃彗发。 该彗星的气体和尘埃延伸超过500万公里（300万英里），图像显示其具有典型的彗星行为，与普通太阳系彗星非常相似。

欧洲空间局于2024年10月8日发表了这篇原创报道。EarthSky编辑。

木星冰月探测器任务观测星际彗星3IATLAS

在一次观测任务中，Juice探测器在正确的时间、正确的地点，使用合适的设备观测了星际彗星3IATLAS——当时该彗星刚经过近日点。我们的任务操作团队启动了Juice的五台科学仪器，以收集这颗活跃彗星当时的活动信息。

在等待三个月让数据传回地球后，负责这些仪器的科学家们最近几周一直在深入研究这些照片、光谱和数据。目前结果仍处于初步阶段，相关工作仍在进行中，但以下是我们已经了解到的五件事。

每天70个奥林匹克标准游泳池容量的水蒸气

在3IATLAS彗星最接近太阳四天后，Juice的木卫与木星成像光谱仪（MAJIS）检测到该彗星每秒喷发出2000千克水蒸气，这相当于每天70个奥运标准游泳池的水量。

彗星——名副其实的脏雪球——主要由冰构成。当它们靠近太阳时，这些冰会变成气体并从彗星上逸出。3IATLAS彗星释放的水蒸气量并不异常。但根据我们之前对67P（每秒300千克）和哈雷（每秒20000千克）等彗星的观测，它（的水蒸气释放量）在靠近太阳的彗星中处于偏高水平。

这些数值在很大程度上取决于彗星的大小及其与太阳的距离。MAJIS再次探测到3IATLAS时，该彗星正远离太阳。当时，彗星释放的水蒸气量似乎没有显著减少。仪器团队计划在未来几周分析后续探测到的数据。

MAJIS对3IATLAS彗星的红外观测图像叠加在Juice导航相机拍摄的图像上。该仪器检测到彗星释放出的水蒸气和二氧化碳。图像来源：ESAJuiceMAJIS（CCBYSA3.0IGO）。

朝着太阳方向释放的水蒸气

Juice的亚毫米波仪器（SWI）也检测到了来自3IATLAS彗星的水汽。该仪器显示，大部分水汽来自彗星朝向太阳的一侧。此外，似乎大部分水汽并非直接来自彗星的固体部分（即彗核）。相反，这些水汽来自已逃逸到尘埃和气体组成的周围晕圈（即彗发）中的冰尘颗粒。

SWI团队正在持续研究数据，以确定3IATLAS彗星释放了多少轻水（普通H₂O）。将其与该彗星释放的半重水（HDO）的量进行比较很有意思，ALMA和韦伯望远镜已对后者进行了测量。这个比值在我们的宇宙研究中是一个非常重要的数值。它提供了一种指纹，可以描述一个天体是如何以及在何处形成的。

ALMA和韦伯发现3IATLAS的这一比值异常地高。这可能是因为该彗星诞生于一个非常寒冷且古老的环境中，在那里它暴露于来自年轻恒星的大量紫外线辐射。SWI团队正在研究Juice的数据是否支持这些发现。

3.气体和尘埃延伸达500万公里

Juice的紫外成像光谱仪（UVS）捕捉到了来自彗星周围及尾部气体和尘埃中的氧、氢、碳原子发出的光。氧、氢、碳和尘埃会以特定波长发射光子，UVS将其记录为每秒计数。

紫外线光谱仪（UVS）观测到这些气体成分和尘埃从3IATLAS彗星的彗核延伸至超过500万公里（310万英里）。气体和尘埃在活跃彗星周围很常见，其彗尾有时可长达1000万公里（620万英里）。

由Juice的UVS仪器从3IATLAS彗星测量得到的氧、氢、碳和尘埃的计数。图片由欧洲空间局提供（CCBYSA3.0IGO许可）。

4.这颗星际彗星看起来和普通彗星一模一样

木星冰月探测器的高分辨率科学相机JANUS（拉丁文JovisAmorumacNatorumUndiqueScrutator的缩写，意为木星及其所有爱侣与后代的探索者）也观测到3I阿特拉斯彗星喷发出气体和尘埃。

尽管距离3IATLAS超过6000万公里（3700万英里），JANUS仍清晰地观测到了彗核隐藏其中的彗发，以及两条彗尾。一条彗尾背离太阳延伸，另一条则沿着彗星在太阳系中运行的轨迹。我们还能在彗发和彗尾中看到更微弱的结构，这些结构表明了彗星与太阳辐射、粒子及磁场之间的多种过程和相互作用。JANUS团队目前正在更详细地研究这些结构。

总体而言，JANUS显示，尽管彗星3IATLAS起源于星际空间，但在接近太阳的过程中，它的表现与太阳系中的典型彗星相似。

通过红色和紫色滤镜观测到的3IATLAS彗星。在红色滤镜下，彗发明亮的中心更紧凑，有两条彗尾：一条垂直向下，另一条较模糊的朝向左下方。在紫色滤镜下，彗发更大但更暗淡，只有一条彗尾清晰可见。这些差异产生的原因是不同的气体和尘埃粒子在不同波长下释放或反射光线。图像由欧洲空间局提供（CCBYSA3.0IGO）。

3IATLAS正在支持我们的行星防御工作

木星冰月探测器（Juice）的导航相机（NavCam）是专门设计用来帮助该探测器在抵达木星的冰卫星后进行导航的。与3IATLAS彗星的相遇让我们能用它做了一些完全出乎意料的事情。

我们已经使用地球及地球周边的望远镜来估算3IATLAS彗星在太阳系中的位置和轨迹。它似乎来自银河系盘的方向。因此，它可能形成于100多亿年前。

NavCam对3IATLAS彗星的观测视角比地面望远镜更近，角度也不同，且观测期间该彗星在地球上无法被看到。这意味着欧洲空间局（ESA）的行星防御团队可以通过整合一段时间内的NavCam图像，更好地了解该彗星不断变化的位置和轨迹。

通过这种方式，这支通常追踪潜在危险小行星的团队展示了深空任务的强大观测能力如何能够精确计算那些无法从地球直接观测到的彗星或小行星的轨道。

而且，由于彗星的轨迹会因尘埃和气体的释放而受到轻微影响，该团队正开始利用基于导航相机（NavCam）图像的轨迹测量数据，来了解彗星在其轨迹中留下了哪些物质以及这些物质的数量。

朱伊丝号的导航相机从不同角度比地面望远镜更近距离地观测到了3IATLAS彗星，且观测期间该彗星无法从地球观测到。这意味着，通过将导航相机在一段时间内拍摄的图像进行拼接，可以更好地了解该彗星不断变化的位置和轨迹。图像来源：ESAJuiceNavCam（CCBYSA3.0IGO）。

Juice接下来会有什么动作？

仪器团队将继续研究这些数据，许多团队计划在未来几个月内发表关于其研究结果的论文。欧洲空间局木星冰月探测器项目科学家奥利维尔维塔斯表示：

3IATLAS是一颗罕见且意外的访客彗星。它的到来完全出人意料。但当我们意识到Juice探测器会在这颗彗星接近太阳的最近点附近与其相遇时，我们便明白这是一个收集千载难逢数据集的独特机会。 观测这颗彗星颇具挑战，且无法保证成功。但最终，这成为了Juice探测器前往木星途中的一份意外大礼。

3IATLAS是一个罕见且意外的访客。它的出现完全出乎意料。但当我们意识到Juice会在这颗彗星接近太阳最近点时靠近它，我们就明白这是一个收集一生难遇的数据集的独特机会。

观测彗星颇具挑战性，成功与否无法保证。但最终，这成为了Juice在前往木星途中的一份意外收获。

木星冰月探测器与3IATLAS彗星的最近距离约为6000万公里（3700万英里），而它将在仅几百公里的距离处观测木星的卫星。即便如此，由于该探测器的设计和装备旨在研究冰卫星，其仪器对这颗冰冷的星际彗星来说也非常适用。

在Juice抵达木星前我们仍需等待五年。不过，当Juice为进行又一次引力辅助而返回地球时，其所有仪器将再次开启，这一时刻将在未来的某个九月到来。联合项目科学家克莱尔瓦拉特表示：

我们从Juice探测器的仪器中已经看到的数据非常有前景。我们对这些仪器的运行状况以及我们将在2030年代揭示多少关于木星及其冰卫星的信息越来越兴奋。

底线：尤斯探测器发现3IATLAS彗星活动频繁，拥有巨大的气体和尘埃云。它的行为与太阳系彗星相似，同时为其星际起源提供了线索。

通过欧洲空间局

相关知识

星际彗星是起源于太阳系外的彗星，并非在太阳系内形成。它们通常拥有双曲线轨道，不会被太阳引力长期束缚，穿过太阳系后便会离去。2I鲍里索夫是人类确认的第二颗星际彗星，其成分与太阳系内彗星存在差异，为研究系外天体特性提供了重要样本。

BY: EarthSky Voices

FY: AI