星际来客3I/ATLAS惊现“甲醇宝库”:揭秘另一个行星系统的“土特产”

夜安赏世界 2026-03-10 12:51:56

2025年底,智利阿塔卡马沙漠的高原上,一组射电望远镜阵列(ALMA)正对准天空中一个暗淡的光点。这个光点叫3I/ATLAS,是人类有记录以来发现的第3位星际访客。它不属于太阳系,是从另一个恒星系统漫游至此。

前两位访客,1I/奥陌陌和2I/鲍里索夫,分别在2017年和2019年匆匆路过,留下一堆谜团。这一次,天文学家准备更充分,工具也更强大。他们想搞清楚一件事:这位远道而来的客人,身上带着什么“土特产”?

答案出乎意料——甲醇,大量的甲醇。

甲醇是最简单的醇类,化学式CH₃OH,和我们喝的酒里的乙醇是近亲(但有毒,不能喝)。太阳系里的彗星多多少少都含一些甲醇,但3I/ATLAS的甲醇含量高得离谱。天文学家用一个比值来衡量:甲醇相对于氰化氢(HCN,彗星里常见的含氮有机分子)的含量比。太阳系的彗星,这个比值通常不算太高。3I/ATLAS呢?两次观测分别测出了大约70和120。它几乎是已知彗星里甲醇最丰富的。

研究负责人、美利坚大学的内森·罗斯教授说:“观测3I/ATLAS就像在给另一个恒星系统采指纹。”彗星是行星系统形成时剩下的“边角料”,数十亿年来冻在太空深处,保存着诞生之初的化学配方。分析它的成分,等于隔着光年距离,直接品尝了另一个行星系统的原始“食材”。

这些化学指纹是怎么采到的?靠的是彗星自己“开口说话”。当3I/ATLAS靠近太阳时,阳光加热了它冰冷的表面,冰开始升华为气体,连同尘埃一起喷出,在彗核周围形成一团朦胧的光晕——天文学上叫“彗发”。不同的分子在升华时会发出特定频率的亚毫米波信号,就像每种分子都有自己独特的“声纹”。ALMA擅长捕捉的,正是这类信号。

更有意思的发现藏在细节里。ALMA的高分辨率成像显示,氰化氢主要从彗核直接喷出来,这很正常,太阳系的彗星也是这样。但甲醇的来源却有两个:一部分来自彗核,另一部分来自彗发里飘散的微小冰粒。

这些冰粒本身就像一颗颗微缩版的彗星。随着3I/ATLAS越来越靠近太阳,它们也在被加热、升华,各自释放出甲醇。太阳系里有少数彗星也出现过类似现象,但在一颗星际天体上追踪到如此精细的气体释放过程,还是头一回。

把这些线索拼在一起,一幅图景浮现出来:3I/ATLAS诞生的那个行星系统,化学环境和我们的太阳系截然不同。此前詹姆斯·韦布空间望远镜的观测已经发现,3I/ATLAS在远离太阳时,彗发中以二氧化碳为主——这本身就不寻常。如今ALMA又加上了甲醇这一笔。两项发现叠加,说明那个遥远的行星系统在形成早期,温度、压力、化学反应的路径,可能都走了一条和太阳系很不一样的路。

三位星际访客,每一位都带来了意想不到的信息。奥陌陌形状怪异、没有彗发,至今争论不休;鲍里索夫的一氧化碳含量异常丰富;现在3I/ATLAS又亮出了它的甲醇名片。宇宙中的行星系统,远比我们曾以为的更加五花八门。而我们要做的,只是守在自家门口,等下一位过路的旅人经过,再看看它口袋里装着什么。

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图为星际彗星3I/ATLAS的艺术画,图源:NSF/AUI/NSF NRAO/M.Weiss

信源:Nathan X. Roth et al, CH3OH and HCN in Interstellar Comet 3I/ATLAS Mapped with the ALMA Atacama Compact Array: Distinct Outgassing Behaviors and a Remarkably High CH3OH/HCN Production Rate Ratio, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2511.20845

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