又一个星际访客"踩了油门"——从奥陌陌到3I/ATLAS，"非引力加速"是什么鬼？
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title: "又一个星际访客“踩了油门”——从奥陌陌到3I/ATLAS，“非引力加速”是什么鬼？"
date: "2026-07-08"
category: "space"
author: "知更"
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又一个星际访客"踩了油门"——从奥陌陌到3I/ATLAS，“非引力加速”是什么鬼？
3I/ATLAS，人类正规天文观测捕捉到的第三个太阳系外来星际访客，报道有些时间了。顺眼瞄着，所得信息都仿佛都说是自然天体，我也就没太在意，没太细究。
昨天，偶然刷到一个视频，讲6月26日马斯克做客Joe Rogan的播客，两人聊得非常嗨，关于AI、马斯克公司产品、星箭原理、人类未来等等，信息量巨大。边角又边角地聊到了3I/ATLAS，说它有“非引力加速”。
说者无意听者有心，引起了我的无边兴趣。
2017年我关注过人类有史以来，被天文观测捕捉到的第一位星际访客——奥陌陌，就被发现有不正常的非引力加速，当时引起了不小的争论。可参见本号5月25日所发《奥陌陌：“巡山小妖”“大雪茄”的启示》，该文2018年12月21日首发于《科普时报》头版。
8年后，第3位星际访客3I/ATLAS也被确认拥有相同特征——非引力加速。
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一、奥陌陌留下的未解之谜
2017年10月19日，夏威夷大学Pan-STARRS望远镜发现了一个奇怪的天体。它的轨道是双曲线——这意味着它不受太阳引力束缚，它是人类有史以来确凿观测到的第一位太阳系外来客。
夏威夷人给它取名Oumuamua，意为"首位远方信使"，中国天文学名词审定委员会将其巧妙地译为"奥陌陌"——带着奥秘的陌生者。
奥陌陌有三个让人疑惑的特征：
第一，形状极端。长约400米，长宽比10:1，像一个巨大的雪茄。太阳系里75万颗已知小行星和彗星中，没有一颗长这样。更重要的是，这样的长宽比不符合自然天体的力学特征。
第二，没有彗尾。经过近日点时距离太阳仅0.25天文单位，但所有望远镜都没发现任何气体或尘埃喷发——它不是彗星。
第三，非引力加速。这个最无解。奥陌陌经过太阳后，在离开的路上加速——如果只靠太阳引力，它这时应该减速才对。
2018年6月，《自然》发表17位研究者的分析：综合考虑太阳、八大行星、月球、冥王星、小行星带16个最大天体以及相对论效应后，仍有无法解释的加速度。
哈佛天文系主任Avi Loeb在《天体物理快报》上发文：如果排除所有非智能解释，剩下的只能是光帆——要么是外星装备的残片，要么是一艘自带光帆的系外飞船。
争论没有结论。2018年1月后，奥陌陌从人类望远镜的视野中消失。
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二、八年后，又来了一位
2025年7月1日，智利的ATLAS巡天系统发现了一颗新彗星。计算确认：其轨道也是双曲线，也是系外来客。IAU将其命名为3I/ATLAS——继奥陌陌（1I）和2019年的2I/Borisov之后，第三位被确认的星际访客。
但与其两位前辈不同，3I/ATLAS被捕获得足够早。在接下来一年多时间里，NASA的哈勃、韦伯、斯皮策、TESS、MAVEN、SPHEREx，欧空局的Juice，智利的VLT，在建的Rubin天文台——悉数将镜头对准了它。这是人类对单个彗星规模最大的一次观测行动。
回报也丰厚：
110亿岁，比太阳老一倍多。多组独立研究通过碳氮同位素和氘氕比分析，将3I/ATLAS的形成年代锁定在100亿至120亿年前。它诞生时，银河系尚在少年时代，恒星内部的核反应才刚刚开始产生重于氦的元素。2026年7月7日，ESO的VLT在《自然·天文学》上发表的最新同位素分析，进一步确认了这一结论。
化学指纹不属于太阳系。氘氕比高出太阳系彗星数倍，碳同位素比值完全不同于任何已知本地样本。但与此同时，它携带的水、二氧化碳、一氧化碳等挥发性物质与太阳系彗星大体相似——无论在宇宙何处、无论早100亿年还是晚100亿年，形成行星的"基本配料"大同小异。
韦伯望远镜首次在星际天体上检测到甲烷，而且量很大。与太阳系彗星相比，3I/ATLAS的甲烷和二氧化碳含量异常偏高，暗示它诞生于一个与太阳系截然不同的、更寒冷、更富含碳氢化合物的环境。
SETI搜索未发现智慧信号。加州SETI研究所用Allen望远镜阵列扫描了1-10GHz范围，排除了一切人造信号源。
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三、镍、加速和22项异常——关于3I/ATLAS的正反双方
3I/ATLAS带来的惊喜远不止年龄和化学指纹。伴随观测的深入，一个长长的"异常清单"浮出水面。
首先是镍的故事。VLT望远镜在2025年7月20日首次从3I/ATLAS的彗发中检测到了镍原子蒸气的发射谱线。随后观测中，确认了多达22条镍光谱线。JWST韦伯望远镜随后在红外波段（7.507微米）也独立确认了镍。
镍本身不奇怪——彗星里检测到镍不是第一次，2I/Borisov也有。奇怪的是：镍被检测到了，铁却没有。在已知的自然天体里，镍和铁是"宇宙孪生"——诞生于同一类超新星核合成过程，在所有已观测的太阳系彗星和小行星中几乎总是成对出现。3I/ATLAS在很长一段时间内呈现出"有镍无铁"的异常光谱，这个现象在40年彗星观测史上从未见过。
哈佛的Avi Loeb据此提出了一个大胆的假说：这种分离可能暗示人造材料的痕迹——地球上工业生产中可以精炼分离镍与铁，某些高科技合金就是纯镍的。
但主流天文学界有不同的解释。根据VLT团队的原始论文，镍原子很可能来自镍羰基化合物Ni(CO)₄的分解——这种物质的升华温度远低于铁羰基。当彗星从远处慢慢靠近太阳时，温度逐步上升，镍羰基先挥发，铁羰基后挥发。这个假说得到了后续观测的支持：到了2025年8月中下旬，彗星距离太阳更近、温度更高后，铁谱线果然出现了。镍-铁比值也逐渐回归到太阳系彗星的正常水平。"镍先于铁"是一个有趣的化学现象，但不是非自然的证据。
宾州州立大学天体物理学家Jason Wright在逐条反驳Loeb的异常清单时写道："镍-铁分离的问题有一些相当标准的化学解释，这不该是行星科学家被困惑之处。"
然后是非引力加速，这才是与奥陌陌最直接呼应的特征。
3I/ATLAS的非引力加速度有多方实测数据。arXiv论文（2511.07450v2）给出的结论是：量级约5.5×10⁻⁸ au/d²，与2I/Borisov相当，"与普通的一氧化碳驱动升华完全一致，不需要非常规物理机制"。另一项独立分析（arXiv:2603.00782）同样认为，在考虑了数据选择偏差和模型不确定性后，加速度仍落在彗星放气的正常范围内。
但Loeb注意到了一些不能被"标准放气"轻松涵盖的细节。他的核心论点是：这个加速度包含一个横向分量——推力方向不完全沿着轨道方向，而纯粹的对称放气应该只产生径向推力。此外，根据他的计算，如果加速度全部来自气体喷射，所需的质量损失约为彗核总质量的1/6——如此大规模的物质抛射，应该在望远镜中看到对应的巨型气体云，但实际观测中并没有明确对应物。
支持Loeb观点的另一个数据点：3I/ATLAS的日非引力加速幅度高达约200公里/天。这是什么概念？2I/Borisov约为100公里/天，而太阳系最大的彗星之一海尔-波普仅有约2公里/天。它是已知同类中最"踩得猛"的。
然后是Loeb的22项异常清单。在奥陌陌之后，Loeb显然学乖了——他不再只说"是光帆"，而是系统地记录每一条不符合标准彗星模型的细节。除了镍和加速，还包括：
单看任何一条，都有自然的备选解释。三股对称喷流——可能是彗核表面三个大致均匀分布的活跃区域。蓝移——可能是二氧化碳冰的特定光谱效应。轨道面共面——巡天望远镜本身就对黄道面附近的物体更敏感，造成了观测选择偏差。
但20多条异常同时出现，使得一部分研究者无法无视"这也许不全是偶然"的可能性。Loeb自己的立场是：他用贝叶斯方法估计，3I/ATLAS非自然起源的概率在30%-40%之间。
大多数天文学家不同意这个估计。Jason Wright的回应很有代表性："Loeb选择了观测后看起来'有趣'的特征来乘概率，这在统计学上是可疑的。如果不先确定什么是'异常'的标准——而我们有三个星际彗星的样本——几乎任何东西都可以被宣称是罕见的。"
一个客观的事实是：我们不知道"典型的"星际彗星长什么样，样本量只有三个。第一个（奥陌陌）没彗尾、有非引力加速。第二个（Borisov）有彗尾，行为正常。第三个（3I/ATLAS）有彗尾，行为不寻常，有非引力加速。三者的共同点只有：都是系外的。除此之外，判若三种完全不同的天体。
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四、费米悖论的新变量
1950年费米问出的那个问题："他们都在哪儿呢？"
奥陌陌和3I/ATLAS给费米悖论提供了两个具体的新变量。
变量一：系外访客比想象中更频繁。天文学家估计，每年可能有一个星际小天体穿越太阳系。随着Vera C. Rubin天文台2026年底开启"时空遗产巡天"，这个数字可能大幅攀升。第三位访客之后，第四、第五、第十位不会太远。样本量一旦扩大，"异常"有了参照系，争论就会变少。
变量二：非引力加速在两个完全不同的系外天体上被观测到了。奥陌陌没有彗尾却有加速，3I/ATLAS有彗尾也有加速。这指向一个基础问题：如果不是智慧生物的航天器，是否可能存在某种普遍的、人类尚未充分理解的物理过程，在特定条件下为穿越星际的小天体提供额外的推力？
2/3的概率，奥陌陌和3I/ATLAS是具有相同属性的自然天体类型的第一、第二个样本？这个类型普遍存在，人类的技术最近才刚刚能观测到它们？
奥陌陌不再孤单了。但与其说它的后继者在回答费米的问题，不如说它们在让问题变得更加具体：如果有朝一日，第五、第十、第二十个系外访客都带着我们尚未完全理解的加速特征掠过——到那时，不管答案是什么，都将是人类对宇宙认知的一次重大修正。
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