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去年,一颗不速之客闯进太阳系,一度被传成外星飞船。NASA用韦布空间望远镜(JW

去年,一颗不速之客闯进太阳系,一度被传成外星飞船。NASA用韦布空间望远镜(JWST)给它做了次全面体检,结论分两半:飞船之说可以歇了,它确实是一颗彗星;可它的身世比飞船还离谱,它可能已经100亿到120亿岁了。太阳系才45亿岁,这位访客的年纪是太阳系的2倍还多。

它叫3I/ATLAS,编号里的I代表星际(interstellar),说明它出生在别的恒星系统,只是路过太阳系。它是人类确认的第3位这样的访客,前两位路过时,韦布空间望远镜还没上天,这一回总算赶上了。

体检报告里最显眼的一项,是氘。氘是氢的同位素:普通氢原子核里只有1个质子,氘多带1个中子,质量翻倍,所以也叫重氢。氘和氧结合成的水,就是重水。韦布望远镜测出,3I/ATLAS所含的氘,大约是太阳系本地彗星的30倍。

30倍的重氢,指向一个冷得出奇的出生地。重水冰想原封不动保存下来,前提是老家常年严寒,从来没被恒星好好烘烤过;一旦有长期的温暖,这些重水大多会被重新加工成地球上这种普通的水。3I/ATLAS显然没经历过这道工序。

美国东北大学的物理学家杰奎琳·麦克利里(Jacqueline McCleary)说:“它显然不是从我们这个宇宙基因池里诞生的。这就好比你给一朵玫瑰测基因,结果测出来一株蕨。零件是同一套零件,可是从蕨到玫瑰,过去这几十亿年里变的东西太多了。”

报告里还有一条线索:这颗彗星上的碳-13少得可怜。碳-13是碳的一种同位素。天文学家的一个怪癖:他们把比氢和氦重的元素统统叫作“金属”,碳、氧都算。大爆炸只造出了氢和氦,金属全靠恒星后天冶炼:一代恒星燃尽、死亡,把新造的元素撒进太空,下一代恒星和行星再用这些材料生长。恒星换代越多,攒下的金属就越多;反过来,谁家金属少,谁就出生得早。

麦克利里说:“这颗彗星似乎来自一个极度缺乏金属的系统,这意味着它很可能形成于许多轮恒星生死循环之前。”NASA由此估计,它诞生于100亿到120亿年前,那时距离大爆炸只过去了20亿到30亿年,正赶上宇宙历史上的一段特殊时期:宇宙正午。

宇宙正午是整个宇宙造星的巅峰期,数不清滚烫的新恒星同时点亮。按麦克利里的说法,那时的宇宙差不多达到了它此生最亮的样子。这段辉煌岁月留下的问题却一大堆:最早的星系是怎么形成的?最早的行星呢?后来宇宙为什么不再制造新的星系了?

这几年,韦布望远镜让宇宙正午不再是一团纯粹的迷雾。可望远镜再强,接收到的也只是100多亿年前出发的光。这一回不同,那个年代的一件实物,自己飞到了家门口。NASA戈达德太空飞行中心的天体化学家马丁·科迪纳(Martin Cordiner)在6月22日的声明里说:“一方面,我们得以直接窥见那个遥远的时间和地点;另一方面,我们也能了解自己的太阳系可能有多不寻常。”

不寻常这件事,落在生命上最有分量。麦克利里说:“如果生命的积木本来就没有多少,如果这些化学元素本来就不多,那么100亿到120亿年前多半不会有多少生命,至少这颗彗星的老家不会有。”

人类至今只在地球上找到过一份生命,而地球的配方离不开水,以及碳、氧这些金属。3I/ATLAS的老家恰恰极度缺金属,孕育生命所需的化学条件,放眼宇宙可能远比我们以为的稀罕。

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图一:欧洲南方天文台甚大望远镜拍摄的3I/ATLAS彗星,图源:ESO/O. Hainaut图二:美国东北大学物理学家杰奎琳·麦克利里说,星际彗星3I/ATLAS"显然不是从我们这个宇宙基因池里诞生的",图源:Matthew Modoono/Northeastern University

信源:Mello-Klein, Cody. "How an interstellar comet sheds light on universe's 'cosmic noon'." Phys.org, edited by Lisa Lock, 6 July 2026