星際訪客3I/ATLAS重氫超標30倍，或攜百億年曆史古水

星際訪客3I/ATLAS重氫超標30倍，或攜百億年曆史古水

繼水之後甲烷重氫也超標三倍

人類見過的第三個星際天體3I/ATLAS又變怪了。它2025年7月1日由位於智利的ATLAS巡天望遠鏡發現，此前僅有1I/奧陌陌和2I/鮑裏索夫兩例。它2025年穿過內太陽系，距地球最近約1.8個天文單位，現正飛離。以美國國家航空航天局太陽系探索部科學家爲主的團隊在《自然·天文學》發表新研究：在它離太陽遠去、剝落古老表層後，甲烷的重氫與氫之比顯著偏高，約爲此前測得的水的重氫比例的三倍。

水中重氫達1%，冷到零下243度

此前的水測量已足夠驚人。詹姆斯·韋布望遠鏡測得3I/ATLAS水中氘氫比約爲1%，而太陽系彗星通常只有0.015%至0.03%，相當於高出約30倍。研究負責人解釋，如此高的重水丰度只能在極寒環境中形成，推算形成溫度約爲零下243攝氏度，是進入太陽系後見過的最冷天體之一。甲烷的形成溫度更低，約在零下263攝氏度，氣體在塵埃顆粒上凍結時偏愛更重的氘。

二氧化碳爆表，鎳蒸氣亮過氰氣

怪的不只是水。這顆彗星的二氧化碳與水之比達7.6，一氧化碳與水之比爲1.6至1.9，氨含量偏低；甲醇與氰化氫之比在兩個觀測日分別達約70和120，屬已知最富甲醇的彗星之列。甚大望遠鏡還測到氰氣和原子鎳蒸氣，8月下旬鎳釋放量約爲每秒4.6克，氰約爲每秒17.6克；另有水冰、水汽、一氧化碳、羰基硫、甲烷、硫化物以及遊離鐵和鎳原子。

出生於百億年前，母星系或已消亡

官方口徑指向一次穿越時間的採樣。研究團隊估計它形成於100億至120億年前，那時銀河系更年輕、重元素更少，它在低金屬丰度、高宇宙射線輻照的寒冷星際或原恆星環境中形成，隨後在星系中漂流至少10億年。它的母行星系統可能早已不復存在，母恆星至今未能確認，甚至不排除來自銀河系之外。

剝掉外殼才露真容，彗尾離子首測

爲什麼現在纔看到甲烷？它靠近地球時最易揮發的外層冰昇華微弱，12月遠離太陽時，陽光加熱剝掉古老外殼，內層冰纔開始大量放氣，水產生率從3.1至3.3個天文單位（約4.6億公里）外的每秒3×10的26次方個分子，增至近日點附近的每秒3×10的29次方至4×10的29次方個分子。9月用拉帕爾馬島威廉·赫歇爾望遠鏡對彗尾帶電氣體的測量，首次精細追蹤了離子沿彗尾的變化。

太陽系水起源敘事或被改寫

影響所及，首先是行星科學。韋布在2025年8月6日、12月22日和2026年4月1日的三次光譜顯示，其塵埃混合水冰顆粒僅約1微米，與海王星外天體的冰特徵相似，說明不同恆星周圍的行星盤存在連續統。若此類富重氫冰在早期星系中常見，地球水的來源與生命前體分子氰化物的分佈模型都需要修正。

離開後繼續盯，下一代望遠鏡接棒

接下來它已踏上離開太陽系的路，觀測窗口正在關閉。團隊將繼續用韋布和地面望遠鏡追蹤其甲烷與水 activité殘餘，並比對阿爾瑪望遠鏡的甲醇數據。更長遠的課題是：在巡天能力提升後，能否找到第四、第五個星際訪客，驗證這種百億年古冰是特例還是早期銀河系的常態。