大约一年前，全球天文学家将他们的望远镜对准了一个高速掠过太阳系的明亮光点——3I/ATLAS彗星，这是迄今在宇宙邻近区域探测到的第三颗星际天体。在随后几个月的观测中，研究人员了解到，这颗直径2.6千米的天体正以每小时22.1万公里的速度穿过太阳系。

然而一个核心问题始终悬而未决：3I/ATLAS究竟源自何处，更准确地说，它诞生于什么时候？

6月22日发表于《自然》的一项研究给出了答案——3I/ATLAS形成于120亿年前。借助美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST），研究团队测定了这颗彗星的化学成分，并判定它诞生于宇宙早期银河系的一片恒星形成区。该发现让人们得以窥见其他行星系统的构成及其与太阳系的差异。

美国密歇根州立大学的Darryl Seligman表示，测量星际天体的化学构成是“天文学家多年来梦寐以求的事”。如果未来能对更多天体开展类似的观测，“将彻底改变我们对星际彗星，乃至恒星与行星形成过程的认知”。

当新生恒星周围的尘埃与气体汇聚形成行星时，残留的碎片会被高速抛出母星系统。3I/ATLAS最初由“小行星撞击地球最后预警系统（ATLAS）”发现。它并非第一个勾起科学家兴趣的星际闯入者，却是迄今体积最大、亮度最高的一个。此前两颗星际天体分别是2017年发现的1I/’Oumuamua和2019年发现的2I/Borisov，它们的亮度都很微弱，直径不足1千米。

论文第一兼通讯作者、NASA戈达德太空飞行中心的Martin Cordiner表示，3I/ATLAS异常明亮，使其成为理想的观测目标。2025年12月，Cordiner团队连续两天使用JWST观测了这颗彗星，采集了71分钟的数据。望远镜将彗星气态彗发发出的红外光拆解为几千条不同波长光谱，由此破译出它独有的化学“指纹”。

“观测前，我们完全不知道会得到什么结果。”Cordiner说，但很快他就意识到，相较于太阳系中典型的彗星、小行星，3I/ATLAS“不是略有差异，而是截然不同”。

在阳光照射后，3I/ATLAS会向外喷发水蒸气、一氧化碳、二氧化碳，甚至镍、铁等金属。而彗星的碳和氢同位素特征彻底暴露了它的古老身世。同位素是指质子数相同、中子数不同的同种元素原子。

首先，这颗彗星的碳12与碳13的比例远高于太阳系中的其他天体。在宇宙中，大质量恒星剧烈爆发会持续累积碳13。而3I/ATLAS的碳13含量极低，说明它诞生于宇宙早期，当时许多恒星尚未到爆发的年龄。

其次，3I/ATLAS富含“半重水”，即水分子中的一些氢原子多携带了一个中子。半重水更容易在早期宇宙低温大质量恒星形成区域普遍存在的强辐射环境下生成。

新西兰坎特伯雷大学的Michele Bannister介绍，此前研究人员仅依靠3I/ATLAS的运行轨道与速度，推算其年龄介于30亿年至110亿年之间。如今有了独立的化学同位素证据，这颗天体起源于古老宇宙的结论基本得到了证实。“它比太阳系还要古老，是我们目前观测到的最古老的彗星。”

德国于利希超级计算中心的Susanne Pfalzner补充道：“这颗彗星的‘元老级’身份也证明，宇宙大爆炸后仅20亿年就出现了构成行星的物质。”她说，即使性能顶尖的望远镜也无法直接观测古老恒星系统中彗星大小的天体，“这些远道而来的星际天体，是证明这一阶段存在的唯一证据”。

目前人们仅发现3颗星际天体，但Seligman认为，这足以说明“星际天体在太阳系中数量极多”。科研人员预测，在薇拉·C·鲁宾天文台开启为期10年的巡天观测后，有望发现50颗以上的星际天体。NASA计划最早于2027年发射的近地天体巡天探测任务，也将大幅提升对这类星际访客的探测能力。

现阶段针对3I/ATLAS的观测，为天文学家提供了迄今最完整的认知，用以判断其他行星系统的物质构成与形成条件。

“我们总认为太阳系在银河系中独一无二，它也是目前已知唯一具备宜居条件的行星系统。但每多观测一颗星际天体，我们就能更清楚地知道，宇宙其他区域诞生宜居行星、孕育生命的可能性究竟有多大。”Cordiner说。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10771-6