韦布望远镜发现 3I/ATLAS 的冰，更像海王星外天体而不是太阳系彗星

这是人类有记录以来观测到的第三颗穿越太阳系的星际天体，它留下的光谱指纹与任何本土彗星都不一样：它的水冰被锁在亚微米级的颗粒里，与难熔尘埃深度混合，而不是本土彗星那种相对纯净的形态。西南研究院 Silvia Protopapa 领导的团队用詹姆斯·韦布太空望远镜，拍出了迄今为止对一颗活跃星际彗星冰粒属性最详细的画像，相关结果于 10 月 26 日发表在《天体物理学期刊快报》上。这一结果表明，3I/ATLAS 携带的冰质「建筑材料」，在整个银河系行星系统冰质构成的物理谱系中，偏向难熔物质富集的那一端。

韦布探测到了那条强吸收带，但两条较弱的没有探测到

在 2025 年 8 月到 2026 年 4 月之间，也就是这颗彗星最接近太阳前后，团队对 3I/ATLAS 进行了三次观测。JWST 的NIRSpec 光谱仪捕捉到了 3I/ATLAS 反射回来的近红外光，覆盖了三条著名的水冰吸收特征。位于 3 微米附近的那条强吸收带清晰可见。而位于 1.5 微米和 2.0 微米附近的两条较弱吸收带，则缺失，或弱到无法测量。

这种组合在诊断上很有意义。实验室研究显示，大颗粒的冰——几百微米甚至更大，这是许多太阳系彗星的典型情况——会在相近的深度上同时产生全部三条特征。而当颗粒缩小到大约一微米或更小时，较弱的吸收带会被抹平，只剩下 3 微米那条特征存活下来。韦布记录到的光谱，指向的正是直径在一微米及以下的冰粒。

要拟合 3I/ATLAS 这条光谱，粒径模型还要求冰本身内部嵌有难熔物质——不是彗星附近的另一团独立尘埃，而是硅酸盐和有机物质，在很细的尺度上混入了冰粒本身。Protopapa 及其同事把这种现象描述为「富难熔质水冰」，这个称呼把这颗天体与太阳系内侧彗星那种相对干净的冰聚合体区分开来。Protopapa 说：「3I/ATLAS 的冰粒，大小和我们自己彗星里的差不多。看起来真正让它们不一样的，是混进冰里的尘埃有多少。」

它更接近海王星外天体，而不是本土彗星

3I/ATLAS 的光谱特征，与木星族彗星或奥尔特云长周期彗星都不匹配。它更接近海王星外天体——那些位于海王星轨道之外的原始冰质天体，它们同样表现出 3 微米水冰吸收带存在、而较弱特征被抑制的特征。海王星外天体经常呈现这种光谱特征，这与「经过数十亿年宇宙射线和紫外线辐照的细小、受污染颗粒」这一图景相符。

一个穿越星际空间的天体，会积累同样的辐照，有可能在抵达太阳系之前，就已经把难熔物质嵌进了冰粒里。由于 3I/ATLAS 正在活跃地抛出彗发物质，韦布观测到的一部分成分，来自刚被挖出的内部新鲜冰层，而不是经过长期处理的表层——这意味着这种「带尘的冰」特征，很可能反映的是整体成分，而不只是表面现象。Protopapa 说：「乍一看，3I/ATLAS 和我们熟悉的冰质彗星不太一样。但当我们把它放到我们自己太阳系里那些遥远的冰质世界旁边比较时，它看起来就不再显得格格不入了。」

这种冰的化学成分，暗示着 3I/ATLAS 母星系统的什么信息

一颗彗星冰的质地，记录的是它凝结时所处的环境条件。相对纯净、粗粒的冰，形成于寒冷、气体富集的原行星盘，在那里冰层附着在尘埃颗粒上生长，而不会被过度地反复混合。而细密混合、富含难熔物质的冰，则暗示着一个更为紊动、或成分构成不同的星盘环境。

3I/ATLAS 只是第二颗被确认为活跃状态的星际彗星。它的前任 2I/Borisov 在 2019 年经过太阳系时，成分更接近太阳系彗星，这让一些研究者曾推测彗星的化学成分或许具有某种普遍共性。3I/ATLAS 让这幅图景变得更复杂了。这两颗彗星放在一起，与其说确认了某种单一的普遍类型，不如说暗示行星形成盘中水冰的物理状态跨越一个连续谱——从相对纯净的颗粒（我们自己大多数彗星所呈现的样子），到富难熔质的聚合体（3I/ATLAS 所处的位置）。这种带尘冰的特征暗示着，它母星系统外围的行星形成区域，产出的冰质天体，偏向这个共同谱系中难熔物质更富集的一端。

后续观测能解决什么问题

目前的解读，依赖于粒径模型中对颗粒形状和折射率所做的一些简化假设。用不同建模方法进行独立的重新分析，将有助于确认「带尘冰」这一结论究竟有多可靠。3I/ATLAS 目前仍可观测，JWST 更多波段的观测，结合地面的分子光谱测量，或许能检验更广泛的彗发化学成分是否与 NIRSpec 得出的图景一致。如果这种带尘冰的特征成立，3I/ATLAS 与 2I/Borisov 放在一起，将成为「行星形成盘中水冰的物理状态会跨越不同恒星系统呈现出可测量的变化区间」这一结论的首个直接证据——同时也说明 3I/ATLAS 的母星系统，当年孕育出的正是偏向这个区间「多尘」一端的条件。