由美国西南研究院主导、搭载于NASA“木卫二快船”探测器上的紫外光谱仪,在火星和地球视角难以观测的时期,对星际彗星3I/ATLAS进行了宝贵的观测,从其两条彗尾的下游方向之间拍摄了它们的图像。

NASA的“木卫二快船”探测器利用其搭载的、由西南研究院主导的紫外光谱仪,捕获了关于星际彗星3I/ATLAS的重要新数据。今年7月,3I/ATLAS成为第三个被官方确认进入我们太阳系的星际天体。紫外光谱仪得以在一个火星和地球难以或无法观测的窗口期对该彗星进行了观测。
“我们很兴奋,这次在前往木星途中观测另一个目标的机会完全是意料之外的,”西南研究院的木卫二-紫外光谱仪首席研究员库尔特·雷瑟福德博士表示。“我们的观测为这颗彗星提供了一个独特而细致的视角。”
“木卫二快船”于2024年发射,预计2030年抵达木星系统。抵达后,它将环绕木星运行,并对木卫二进行49次近距离飞掠。紫外光谱仪通过收集紫外线来研究木卫二大气气体的成分及其冰封表面的物质。
当望远镜无法观测时,时机至关重要。在该彗星被发现后不到一周,NASA喷气推进实验室的分析师就绘制了它穿越太阳系的路径。“木卫二快船”团队很快意识到,探测器可以在11月观测3I/ATLAS,这一时期彗星靠近太阳的位置会阻挡地球上的大部分视线,而火星上的观测条件也不再处于最佳状态。
这一时机让“木卫二快船”填补了一个关键空白,将9月下旬来自火星的观测与之后地球的观测机会连接起来。由于彗星的轨道将其置于“木卫二快船”和太阳之间,探测器获得了一个不寻常的有利观测点。这一点很重要,因为彗星通常显示两条主要彗尾:一条是拖在后面的尘埃尾,另一条是指离太阳的等离子体尾。
从彗尾后方观测及第二个探测器的视角。从其朝向太阳的位置,“木卫二-紫外光谱仪”捕获了两条彗尾的下游视图,基本上是从彗尾“后方”看向彗核和彗发(包围它的气体云)。与此同时,搭载于欧洲空间局“木星冰卫星探测器”上的、由西南研究院主导的紫外光谱仪的观测将提供一个背向太阳的视图,为科学家在同一时期提供一个更典型的观测角度。
“我们希望这个新视角,连同地基设施和其他航天器的观测,能帮助我们拼凑出对彗尾几何形状更完整的理解,”西南研究院的木卫二-紫外光谱仪副首席研究员托马斯·格里特豪斯博士说。
“木卫二-紫外光谱仪”识别出了氧、氢以及与尘埃相关的特征。这些发现支持了更广泛的观测结果,表明3I/ATLAS在最近一次接近太阳后不久经历了一段高排气活动期。
“木卫二-紫外光谱仪特别擅长测量原子和分子的基本跃迁,”雷瑟福德说。“我们可以看到气体从彗星上释放出来,水分子分解成氢原子和氧原子。”
这些测量使“木卫二快船”能够深入研究这些原子种类,更详细地了解彗星内部正在发生什么以及它由什么构成。
关于彗星太阳系外起源的线索。“了解彗星的成分以及这些气体释放的难易程度,可以让我们更清楚地了解彗星的起源,以及它从银河系其他地方穿越到我们太阳系的过程中可能如何演化,”西南研究院的木卫二-紫外光谱仪副首席研究员特雷西·贝克尔博士说。“其中涉及哪些化学过程?我们如何解开彗星在其自身恒星系统中的起源之谜?这些过程与我们相信的太阳系形成过程相似吗?这些都是重大问题。”
位于华盛顿特区的NASA科学任务理事会委托喷气推进实验室管理“木卫二快船”任务。该任务是与位于马里兰州劳雷尔的约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室合作开发的。



