▲太陽系迎來第三位星際訪客 (視頻由AI生成)

繼“奧陌陌”和“鮑里索夫”之后，太陽系迎來了第三位被確認身份的星際訪客——彗星3I/ATLAS。這顆彗星正沿著一條近乎“逆行”的軌道穿越內(nèi)太陽系。

近期，中國科學(xué)院上海天文臺領(lǐng)銜的國際研究團隊，通過高精度數(shù)值模擬，揭示了彗星3I/ATLAS與太陽系“原住民”的行星動力學(xué)互動特性及潛在碰撞概率，為探討太陽系動態(tài)演化提供了新視角。

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與眾不同的“訪客”

宇宙中從不缺少穿梭的天體，太陽系偶爾也會有來自系外的“客人”到訪。2017年，首個被確認的星際訪客“奧陌陌”掠過太陽系；2019年，星際訪客“鮑里索夫”接踵而至。它們均選擇了相對安全的路徑，即從太陽系邊緣穿過。

但2025年闖入內(nèi)太陽系的第三位星際訪客——彗星3I/ATLAS（編號C/2025 N1），卻選擇了與眾不同的路徑。

它的軌道傾角約為175°，這意味著其運行方向與太陽系內(nèi)大部分天體近乎相反。更關(guān)鍵的是，它的近日點距離僅約1.36天文單位，相當于其將“逆流而行”穿越內(nèi)太陽系天體密集區(qū)域。

這一獨特的軌道特征引發(fā)了一個關(guān)鍵的科學(xué)問題：彗星3I/ATLAS與太陽系內(nèi)數(shù)以萬計的小行星們相遇時，會發(fā)生怎樣的動力學(xué)互動？發(fā)生碰撞的可能性又有多大？

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超精細推演軌跡

為解答上述問題，研究團隊對彗星3I/ATLAS展開了系統(tǒng)性研究，并重點聚焦2025年8月1日至2026年4月1日，這一彗星穿越內(nèi)太陽系的關(guān)鍵時期。

▲彗星3I/ATLAS穿越太陽系內(nèi)側(cè)的軌跡示意圖。圖片來源：ESA NEOCC

團隊采用N體數(shù)值模擬方法，對該彗星的路徑進行精確追蹤。軌道計算需綜合考慮太陽、八大行星以及大量小行星的引力影響，復(fù)雜程度遠超此前類似工作。

研究團隊篩選了超過38000顆近地小行星和140萬顆主帶小行星的軌道數(shù)據(jù)，逐一排查與彗星3I/ATLAS可能產(chǎn)生近距離接觸的天體。

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碰撞概率

經(jīng)過大量數(shù)據(jù)計算和模擬推演，研究團隊得出結(jié)論：在彗星3I/ATLAS“逆行穿越”內(nèi)太陽系期間，共有31顆近地小行星和736顆主帶小行星，會與這顆“星際訪客”的物理距離縮小至0.03個天文單位（約450萬公里）以內(nèi)。

450萬公里，在浩瀚宇宙中不過是咫尺之遙，僅相當于地球與月球距離的10倍左右，在天文尺度上已屬于極近距離，需要高度關(guān)注。

其中，彗星3I/ATLAS與小行星2020 BG107的相遇情況尤為引人關(guān)注。團隊通過十萬次計算機模擬推演發(fā)現(xiàn)，考慮到該小行星的軌道不確定性，其與彗星3I/ATLAS核心發(fā)生撞擊的概率約為0.025%。

而由于彗星3I/ATLAS是一顆活躍彗星，周圍拖著巨大的塵埃彗發(fā)，這顆小行星闖入彗發(fā)范圍內(nèi)的概率高達2.7%。若這一情況發(fā)生，將成為一次天然的“超高速碰撞實驗”。

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獨特樣本

這項研究的科學(xué)意義，遠不止對一顆星際彗星的碰撞風(fēng)險進行評估，更在于為人類理解太陽系的動態(tài)本質(zhì)提供了全新視角。

彗星3I/ATLAS近乎“逆行”的軌道，也使其成為研究星際天體與太陽系本地天體相互作用的獨特案例。這種低傾角軌道穿越內(nèi)太陽系密集區(qū)域的場景，此前從未被觀測到，為科學(xué)家開展相關(guān)研究提供了前所未有的機會。

同時，研究團隊通過此次工作構(gòu)建了一套能夠預(yù)測星際天體與太陽系天體互動的方法論框架，有望推廣至所有“動力學(xué)新天體”（即首次進入內(nèi)太陽系的天體），為后續(xù)相關(guān)研究奠定了重要基礎(chǔ)。

論文鏈接：

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ae2ea6

作者：毛銀盾、Anton Pomazan

來源：中國科學(xué)院上海天文臺

責(zé)任編輯：閆文藝