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“观测3I/ATLAS彗星就像是获取了另一个太阳系的‘指纹’，”这项研究的首席作者、美国大学教授内森·罗斯（Nathan Roth）分享道，“这些细节揭示了它的构成，它富含甲醇的程度是我们通常在太阳系彗星中从未见过的。”

来自异星的化学指纹

研究团队利用位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）的阿塔卡马紧凑阵列，在2025年末彗星3I/ATLAS接近太阳的多个日期对其进行了观测。随着阳光加热彗星冰冷的表面，气体和尘埃逸出，在其核心周围形成了一个明亮的彗发（或称彗头）。

通过研究彗发中的分子，天文学家得以识别彗星所携带物质的化学组成。由于3I/ATLAS起源于太阳系之外，这些测量提供了一个难得的机会，无需离开我们的太阳系，即可探究其他行星系统中小型冰质天体是如何形成的。

科学家们重点关注了两种分子的微弱亚毫米波信号：一种是醇类物质——甲醇（CH₃OH），另一种是富含氮的有机分子——氰化氢（HCN），后者在彗星中十分常见。

ALMA的观测结果显示，3I/ATLAS彗星含有异常高比例的甲醇，相对于氰化氢而言。在两次观测中，研究人员测得的甲醇与氰化氢的比例分别约为70和120。这些数值使得3I/ATLAS跻身于迄今为止研究过的太阳系彗星中甲醇含量最丰富的行列。

异常化学组成指向不同起源

这些测量结果表明，3I/ATLAS内部的冰形成于，或后来暴露于，与太阳系大多数彗星所经历的条件截然不同的环境中。

詹姆斯·韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope）早期的观测发现，当3I/ATLAS彗星仍远离太阳时，其彗发主要由二氧化碳组成。如今，ALMA的最新测量又为其不断增长的异常化学特征清单增添了丰富的甲醇。

ALMA的高分辨率成像能力还使天文学家能够追踪不同分子如何从彗星中释放并扩散。观测揭示了甲醇和氰化氢之间显著的差异。

氰化氢似乎主要来源于彗星的中心本体，即彗核。这种行为在太阳系彗星中很常见。然而，甲醇似乎既来源于彗核，也来源于彗发中漂浮的冰粒。

微小冰粒如同“迷你彗星”

这些微小的冰粒实际上表现得像微型彗星。随着3I/ATLAS彗星接近太阳，温度升高，冰粒中的冰转化为气体，向周围的彗发释放出额外的甲醇。

天文学家在太阳系的一些彗星中也观察到过类似的行为。然而，这是研究人员首次详细追踪这种排气物理过程在一个起源于星际空间的天体中发生。彗星3I/ATLAS是继1I/'Oumuamua和2I/Borisov之后，第三个被确认从星际空间进入我们太阳系的天体。对这些早期访客的研究也揭示了其不同寻常的特征。

随着天文学家发现并研究更多的星际天体，每一个都提供了将我们的太阳系与银河系其他行星系统进行比较的新机会。3I/ATLAS彗星独特的化学组成，为理解遥远恒星周围行星、彗星和其他小天体的形成过程，增添了又一个引人入胜的拼图。