太陽系才46億歲，這顆闖入的外來彗星為何已有120億歲？星際訪客的古老秘密

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2026-04-04 08:38:27 IT之家

一項對星際彗星3I/ATLAS同位素組成的最新分析表明，這顆近期備受關(guān)注的星際彗星可能已有100億至120億年的歷史。這是有記錄以來第三個從星際空間闖入太陽系的天體。

如果這一測算結(jié)果準(zhǔn)確，那么3I/ATLAS在銀河系誕生后的數(shù)十億年內(nèi)就已經(jīng)形成。2025年發(fā)現(xiàn)時，其相對太陽的運行速度達到每秒58公里，是迄今為止觀測到的速度最快的彗星。理論研究表明，星際天體的運行速度越快，形成年代就越久遠，因為它們在漫長的時間中多次與其他恒星發(fā)生交會和引力彈弓效應(yīng)，從而被加速至極高速度。

密歇根大學(xué)的埃斯特·泰勒與密歇根州立大學(xué)的達里爾·塞爾格曼兩位天文學(xué)家通過分析彗星的運行速度，估算出3I/ATLAS的運動學(xué)年齡約在30億至110億年之間。美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的馬丁·科迪納領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究，通過詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的近紅外光譜儀測量了彗星的碳12與碳13比值及水體中的氘富集程度，進一步將其年齡鎖定在這一區(qū)間的上限范圍。

碳12和碳13是碳元素的不同同位素，而氘是氫的一種穩(wěn)定同位素。3I/ATLAS表面檢測到的碳12相對于碳13的高比例，表明它并非太陽系本土天體。隨著時間推移，星際介質(zhì)和分子云中的碳13豐度會逐漸增加，因此碳13相對碳12的比例越低，說明天體形成的年代越久遠。結(jié)合銀河系演化模型，科學(xué)家們推算出3I/ATLAS大致形成于銀河系誕生后的前40億年內(nèi)。

此外，3I/ATLAS水體中的氘富集特征也揭示了它的星際起源。這種高氘富集現(xiàn)象通常只在溫度低于絕對零度以上30開爾文（零下243攝氏度）的環(huán)境中形成，這進一步印證了這顆彗星誕生于銀河系早期。彗星通常在行星形成盤的外圍區(qū)域形成，遠離年輕恒星的高溫，冰體不會被蒸發(fā)?？频霞{表示，這些星際彗星有助于我們了解系外行星的原始物質(zhì)組成。

目前，科學(xué)家仍在完善3I/ATLAS的完整化學(xué)成分圖譜，但現(xiàn)有研究已得出多項關(guān)鍵結(jié)論。3I/ATLAS富含碳和水資源，這表明在其母行星系統(tǒng)中曾發(fā)生過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。然而，3I/ATLAS的確切起源地至今仍是一個謎，或許永遠無法揭曉。盡管如此，年齡測算結(jié)果已大幅縮小了其起源范圍，很可能源自銀河系厚銀盤中的古老恒星系統(tǒng)。

(責(zé)任編輯：zx0176)

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