2026年4月7日

 

• 歐洲太空總署木星探測器意外接近星際彗星 3I/ATLAS。
• 探測器將利用短暫的飛掠時間，從 6,300 萬公里外拍攝照片並進行測量。
• 幾週內拍攝的 120 張照片顯示了彗星彗髮、彗尾、不同射線和形態細節。
• 3I/ATLAS 來自星際空間深處，永遠不會再穿越太陽系。
• 重點：太空旅行、探索、彗星

 

木星冰衛星探測器（JUICE）任務最初並未計劃在其長達七年多的木星之旅中執行任何科學任務。然而，去年夏天，一顆彗星被發現：星際訪客3I/ATLAS，它正朝著內太陽系飛來。 JUICE當時處於觀測這顆活躍彗星的絕佳位置，因為它靠近太陽。 JUICE啟動了JANUS相機系統，拍攝了120張3I/ATLAS的影像並傳回地球。這些圖像揭示了彗髮的細節以及各種氣體和塵埃噴流。這些影像凸顯了JANUS相機的卓越性能，德國航空航天中心（DLR）為該系統提供了重要的硬體支援。 JUICE是歐洲太空總署（ESA）的任務。

 

在正確的時間出現在正確的地點

從地球上看，從2025年秋天開始，彗星3I/ATLAS繞太陽運行的軌道將無法再被觀測到──而這正是它最活躍、最具科學價值的階段。然而，JUICE探測器挺身而出，因為它位於太陽背面，能夠很好地觀測到3I/ATLAS。 JUICE任務的運作計畫其實並未包含在前往木星系統的星際旅程中進行任何科學活動。儘管如此，專案團隊還是在短時間內制定了一項觀測計畫。

 

背景資訊：3I/ATLAS 的觀測窗口期較短

2025年7月，3I/ATLAS彗星被發現時，距離太陽4.5個天文單位（AU）。一個天文單位是指太陽到地球的距離，約1.5億公里。即使距離如此遙遠，3I/ATLAS彗星也已展現出顯著的彗星活動，顯示其含有高比例的揮發性成分，例如氫和冰。發現之後，各大地面和太空天文台立即展開觀測活動，對這顆星星訪客進行監測和表徵。這些觀測一直持續到2025年10月初，此時彗星的距角減少到地球上無法觀測的程度。此時，3I/ATLAS彗星剛好越過近日點，重新回到太陽背面運作。近日點是彗星離太陽最近的點。在近日點前後幾週，彗星通常會經歷活動最活躍的時期。在此期間，它們釋放出大量的氣體和塵埃。 

 

參與這次短期觀測活動的儀器之一是JANUS，它是JUICE偵測器上的多光譜相機。 JANUS團隊設計並執行了一系列觀測，時間在2025年11月5日至25日之間，也就是彗星過近日點後不久。近日點是指彗星距離太陽最近的點。 JANUS使用七個濾光片，在380至1015奈米（藍光至近紅外線）的光譜範圍內拍攝了超過120張影像。 JANUS與彗星的最近距離為6,300萬公里。

「JANUS探測器表現異常出色，比預期提前了很多，它揭示了彗尾中非常微弱的結構，並對彗核附近較亮的彗髮進行了精確的輻射測量，」柏林德國航空航天中心（DLR）太空研究所的甘娜·波蒂揚金娜博士說道。她與羅馬太空天文物理與行星學研究所的帕斯誇萊·帕倫博博士共同擔任JANUS計畫的首席研究員。

 

背景資訊：JANUS多光譜相機

JANUS是一台光學多光譜相機，將於2031年抵達木星系統後，拍攝木星及其冰衛星的高解析度高清影像。它由義大利萊昂納多公司（Leonardo SpA）領導的工業聯盟開發，並由義大利航太局（ASI）監督，合作方包括義大利國家天體物理研究所（INAF）、德國航空航天中心（DLR）、西班牙格拉納達CSIC-IAA以及英國米爾頓凱恩斯CEI-開放大學。 JANUS是拉丁語“Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator”的縮寫，意為“對他、木星及其愛人和後代的全面調查”，指的是木星的四顆大型“伽利略”衛星：木衛一（Io）、木衛二（Europa）、木衛三衛（Ganymede）和木衛一（Callisto），這些名稱均取自古代的衛星（Ganymede）和木衛。

 

儘管起源於星際，但其行為仍屬典型。

由於JUICE探測器和地球上接收天線的位置限制，包含這些影像的資料集直到2026年2月19日才得以下載。漫長的等待最終獲得了令人驚豔的圖像，這些圖像首次展現了彗星在近日點後不久的劇烈活動。 3I/ATLAS探測器揭示了彗星龐大的彗髮（彗核被「隱藏」其中），以及彗尾和各種形態特徵，例如噴流、噴流狀結構、流狀物、絲狀物和分離體，這些圖像以全色圖像和合成彩色圖像的形式呈現。

觀測結果表明，儘管3I/ATLAS起源於星際環境，但它在接近太陽的過程中表現出與典型的太陽系彗星類似的行為。此資料集將有助於詳細研究其形態結構、光度強度以及彗髮和彗尾在短期和中期時間尺度上的演化。彗髮是由塵埃和氣體組成的雲，環繞著3I/ATLAS的彗核（估計直徑不超過5公里）及其彗尾。

除了 JANUS 之外，JUICE 的其他四台儀器也參與了這項探測活動。它們共同收集的資訊將揭示彗星的行為方式及其組成成分。目前，科學團隊正在分析光譜數據以確定彗星的化學成分，並測量其釋放粒子的物理特性。

 

[照片]

(A) 由JANUS相機拍攝的3I/ATLAS彗星影像

這是透過JUICE探測器上的JANUS相機的紅色和紫色濾鏡拍攝的3I/ATLAS彗星。在紅色濾鏡下方（圖中顯示為橘色），彗髮的明亮中心更加緊湊，並呈現出兩個彗尾：一條筆直向下，另一條不太明顯的彗尾則向左下方延伸。在紫色濾鏡下（圖中顯示為藍色），彗髮更大但更暗淡，只有一條彗尾清晰可見。這些差異是由於不同的氣體和塵埃粒子發射或反射的光波長不同所造成的。

(B) 來自 3I/ATLAS 的真色影像

這張照片是由 JANUS 相機的紅、綠、藍濾鏡從 1.8 億公里外拍攝的 3I/ATLAS 彗星合成影像。彗星呈現綠色，是因為其彗核周圍的氣體發出綠色波長的光。背景恆星的顏色則取決於它們的溫度。

(C) JUICE 的理想觀察條件

從2025年秋天開始，彗星3I/ATLAS繞太陽運行的軌道將無法再從地球上觀測到——而這正是它最活躍、最具科學價值的階段，也就是它接近太陽的時期。 JUICE探測器得以接替觀測任務，因為它位於太陽背面，大致在金星軌道附近，能夠很好地觀測到3I/ATLAS。 JUICE任務的運作計畫其實並未包含在前往木星系統的星際旅程中進行任何科學活動。儘管如此，專案團隊還是迅速制定了一項針對部分儀器的觀測計劃，其中包括JANUS相機系統。