还记得 3I/ATLAS 彗星吧？从人马座方向冲过来的红胖子，疑似外星飞船的那个。近期，有科学家团队利用詹姆斯·韦布望远镜的观测资料，对 3I 的成分做了进一步分析。俗话说：“韦布一出手，便知有没有”，一通研究下来，科学家们果然又发现了 3I 的与众不同之处。

【彗星彗发挥发会发昏】
（图一）图a是 1.2 µm 的散射光成像，反映了尘埃的分布，左下角的白色箭头表示彗星—太阳连线（S）方向以及彗核速度矢量（v）方向。可以看到，在彗星的向阳面有明显的尘埃彗发。图b、c、d分别是在 CO₂、H₂O、CO 对应的波长上的成像，从右上角小图的波峰可以直观感受这三种分子的含量。
那么问题就出现了：3I 的彗发成分中，二氧化碳 CO₂ 的含量异常地高。处理后的数据显示，在距离太阳相同的距离上（观测时 3I 距离太阳 3.32AU ），其他彗星的 CO₂/H₂O 比重大多在 0.1 到 0.3 之间，而 3I 的比重达到了8.0±1.0，也就是说，CO₂ 的含量是水的 8 倍。
换句话说，3I 的彗核里应该存在着大量的干冰。科学家认为，CO₂ 的挥发作用为 3I 提供了核作用的主要驱动力，就是这个作用把尘埃颗粒从彗核上抛射出去，形成了我们看到的彗发。嗯，可以用一句绕口令来形容：彗星的彗发挥发会发昏。二氧化碳嘛，吸入多了当然会发昏……（图二）

【我的家在东北？】
可是，彗核里为什么会有这么多的固态二氧化碳（干冰）呢？在解释这个之前，先介绍一个概念：雪线。
想象这么一个场面：在原始恒星还没有形成的时候，很多星云物质散布在宇宙中，由于温度很低，所含的物质都处在“冷冻”的固态。慢慢地，恒星开始形成，并且逐渐升温，星云物质中的各种分子受到恒星的“烘烤”，开始从固态升华成气态。离恒星越近，温度越高，升华得越厉害；而距离恒星较远的地方，热量没有那么大，所以星云颗粒还能维持在固态。于是从恒星中心向外看，物质从气态逐渐过渡到固态，而气态和固态的分界线，叫做雪线（或者冰线），就像地球上雪山的雪线一样。（图三）
不同分子的物理特性不同，从固态转为气态所需的能量也不同，所以雪线位置也是不一样的。 水冰的雪线很靠近恒星，因为水冰需要很大的能量才能升华，稍微离恒星远一点，就冻上了；而二氧化碳干冰则很容易挥发，需要更低的温度才能凝结成固态，所以它的雪线距离恒星就要远得多。以太阳系为例，水的雪线在小行星带附近，也就是火星和木星之间，而二氧化碳的雪线已经在天王星轨道以外了。（图四）
既然 3I 里还有这么多的固态二氧化碳，那就表明，有很大的可能，它是在二氧化碳的雪线以外，离母恒星很远很远的地方形成的，那个地方温度极低，二氧化碳可以以固态的形式保留在了彗核中。（图五）

【装在套子里的彗星】
还有个异常需要解释。韦布望远镜的观测数据里还包括了对水的测量，发现与在相同位置上的典型太阳系彗星相比，3I彗发里的水蒸气含量偏低。
这就奇怪了，前面说了彗发里CO₂含量是很高的，在这样一个让干冰剧烈升华的环境里，水冰的升华按理说也应该活跃一些，不会是现在这种观测值。
有没有可能是3I天生就缺水？有这个可能，但是目前的可能性不大，因为按照韦布的观测数据，彗发里固态水（也就是水冰）的含量并不低，偏低的只是气态水，所以推测彗核里不会是特别缺水。
相比于“缺水论”，科学家更倾向于另一种推断：是因为水的升华受到了某种条件的抑制——比如3I可能有个厚厚的外壳，使太阳的热量难以进入彗核内部，真正进入彗核的这点能量，还不足以让水冰大量挥发，但CO₂干冰升华容易啊，有一点热量就可以大量挥发，于是就形成了现在CO₂/H2O这么异常的比值。
当然，这些推断还需要进一步的观测证实：
如果随着3I与太阳距离的缩短，水蒸气的含量开始大幅上升，那就意味着有外壳的可能性进一步增加了，因为辐射强度是随着距离的平方增长的，看来是热量终于穿透了那层外壳，激活了更大范围的水冰升华。
如果随着3I与太阳距离的缩短，水蒸气含量持续偏低，那就真要考虑一下3I是天生缺水了。

现在我们来总结一下：
3I外表呈红色，可能有一层隔热的厚壳，还在不断地向外喷射二氧化碳气体、水蒸气和尘埃的混合物......

怎么越说越眼熟呢？（图六）

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