宇宙中,星际天体的造访总是吸引着科学界的目光。继“奥陌陌”和“鲍里索夫”之后,太阳系又迎来了一位特殊的“客人”——彗星3I/ATLAS(编号C/2025 N1)。这颗彗星正以近乎“逆行”的独特轨道穿越内太阳系,其与众不同的路径引发了科学家们的浓厚兴趣。
太阳系偶尔会有来自系外的天体到访,2017年首个被确认的星际访客“奥陌陌”掠过太阳系,2019年“鲍里索夫”也接踵而来,它们都选择从太阳系边缘相对安全地穿过。然而,彗星3I/ATLAS却选择了与众不同的路线。它的轨道倾角约为175°,运行方向与太阳系内大部分天体近乎相反,近日点距离仅约1.36天文单位,这意味着它将“逆流而上”穿越内太阳系天体密集区域。
如此独特的轨道,让科学家们不禁思考:当彗星3I/ATLAS与太阳系内数以万计的小行星相遇时,会发生怎样的动力学互动?碰撞的可能性又有多大?为了解答这些问题,中国科学院上海天文台领衔的国际研究团队展开了一系列深入的研究。
研究团队将重点聚焦在2025年8月1日至2026年4月1日,这一彗星穿越内太阳系的关键时期。他们采用N体数值模拟方法,精确追踪彗星的路径。由于轨道计算需要综合考虑太阳、八大行星以及大量小行星的引力影响,其复杂程度远超以往类似工作。为此,团队筛选了超过38000颗近地小行星和140万颗主带小行星的轨道数据,逐一排查可能与彗星3I/ATLAS产生近距离接触的天体。
经过大量的数据计算和模拟推演,研究团队有了重要发现。在彗星3I/ATLAS“逆行穿越”内太阳系期间,共有31颗近地小行星和736颗主带小行星,会与这颗“星际访客”的物理距离缩小至0.03个天文单位(约450万公里)以内。在浩瀚宇宙中,450万公里仅相当于地球与月球距离的10倍左右,属于极近距离,需要引起高度关注。
其中,彗星3I/ATLAS与小行星2020 BG107的相遇情况格外引人关注。团队通过十万次计算机模拟推演发现,考虑到该小行星的轨道不确定性,其与彗星3I/ATLAS核心发生撞击的概率约为0.025%。而彗星3I/ATLAS是一颗活跃彗星,周围拖着巨大的尘埃彗发,这颗小行星闯入彗发范围内的概率高达2.7%。若这种情况发生,将是一次天然的“超高速碰撞实验”。
这项研究的意义远不止于评估一颗星际彗星的碰撞风险。彗星3I/ATLAS近乎“逆行”的轨道,使其成为研究星际天体与太阳系本地天体相互作用的独特案例。此前,低倾角轨道穿越内太阳系密集区域的场景从未被观测到,这为科学家开展相关研究提供了前所未有的机会。同时,研究团队构建了一套能够预测星际天体与太阳系天体互动的方法论框架,有望推广至所有首次进入内太阳系的“动力学新天体”,为后续相关研究奠定了重要基础。











