
科学始于苍穹之上。确切地说,是在1572年11月11日的傍晚,日落之后,年轻的丹麦贵族第谷·布拉赫抬眼望向夜空。就在他头顶,一颗星星比所有星辰都更耀眼——那是一颗本不该存在的“新星”。
第谷以为自己看花了眼,但其他人证实了他的所见。然而,根据源于亚里士多德的权威理论,永恒的天界不容变化。因此,这绝不可能是星星,只能是上层大气中的异常现象,更靠近地球,属于凡尘领域。但第谷没有停步。他运用三角学和观测结果,发现那不可能之事确实发生了——这颗璀璨的天体不可能在大气上层,而应远在月球之外,深藏于天界。两千年来的亚里士多德学说错了。科学革命由此开启。
第谷所见的耀眼光怪,后来被证实并非新星,而是一颗白矮星爆炸成超新星时,旧星的死亡。自第谷首次仰望星空以来,我们已学到很多。五百年前看似遥远,但发现的时代仍处于襁褓之中。十月最后一周,天空又迎来了一个谜团。
10月29日,一颗名为3I/ATLAS的异常星际天体抵达它最接近太阳的点,随后将漂离太阳系。它于7月1日由智利的ATLAS望远镜发现,之所以被称为3I,是因为它仅是人类见过的第三个星际天体。就像第谷当年一样,天体物理学家们正为它的奇特特征而挠头困惑。
首先,它移动得极快。彗星通常诞生于奥尔特云——包裹太阳系的冰冻球形宇宙碎片晕圈。微小扰动就可能将其中一块冰岩撞出遥远轨道,踢入太阳系的引力井。就像雪球轻轻一推开始下落,彗星初始速度很低,越靠近太阳速度越快。但这位不速之客穿过太阳系的速度快得异乎寻常,不可能是普通彗星。
它的质量也大得惊人,至少是此前探测到的星际天体的上千倍。
还有它的彗尾。来自奥尔特云的新生彗星有壮观的彗尾,因为构成这些原始碎块的化学物质在接近太阳时首次融化和汽化。而较老的彗星彗尾较弱,因为每次往返中更多冰已融化。彗尾通常呈现为远离太阳的尾迹,因为太阳风吹走从高速核心蒸发的化学物质。但天空中的这位“幻影”做出了前所未见之事:直到九月,它的彗尾一直朝向太阳,而非背离太阳。
在近期发表于arXiv——尚未经同行评议的科学论文开源平台——的一项研究中,天体物理学家报告称,3I/ATLAS正在以他们只能用“异常”来形容的速率脱落镍和铁。更离奇的是,它还以其他研究者称为“奇特”的比例释放二氧化碳和水。根据一个痴迷的团队的说法,这与火箭推进系统的排气特征相符。而另一篇近期论文发现,该天体在以某种“前所未有的”方式弯曲光线——改变光的偏振,这是太阳系中任何岩石从未展现过的。
那么这到底是什么?嗯,它很可能只是一颗彗星,一个诞生于遥远虚空中的漂移尘埃冰山。我们此前只见过两个星际天体穿越太阳系,它们都只是匆匆过客。诚然,与典型彗星的队列相比,我们的新访客或许奇特且前所未有,但直到最近我们才建起探测和观测这些旅行者的工具。样本量太小。宇宙不在乎我们的分类体系;无疑还有其它黑暗、快速因而不可见的宇宙碎片未被探测到。只有当我们积累足够样本,并通过改进巡天观测,3I/ATLAS也许才不会再显得那么独特。
尽管如此,3I的异常特性仍引发了疯狂猜测。网络狂人和亢奋的播客主们编造出各种离奇故事:外星飞船、一辆发光霓虹高速车绕太阳急转弯,或者只是某个庞大宇宙外星官僚机构遗忘的残骸。然而,阿维·勒布并非怪人。勒布是哈佛大学天体物理学教授,曾任哈佛天文学系主任,是该职位任期最长的人。自2017年首个星际天体被探测到以来,他就一直主张这些不是岩石,而是如同声呐浮标般漂移的外星人工制品。“这可能是一只黑天鹅事件,最初看起来自然的东西结果却是特洛伊木马,”勒布10月23日在美国新闻台谈及3I/ATLAS接近太阳时表示。
勒布呼吁科学家们利用所有可用的资产,在未来几个月内监测这个神秘旅行者是否有异常活动。按照勒布的说法,10月29日它最接近太阳的时刻是完美的时机,可以利用引力弹弓进入受控滑行,甚至向金星、火星和地球发射迷你探测器。“因为对人类而言意义重大,我们必须认真考虑,”他在同一次采访中说。
正如每个博弈论者和黑帮成员所知,在宇宙中生存的最佳策略就是无论发生什么都保持沉默。为何要引人注目而成为靶子?最好保持安静,不招惹威胁。你永远不知道外面有谁可能来奴役你、吃掉你、在你身上做实验,或者只是单纯戏弄你。如果3I/ATLAS是一艘发光的母舰,它那色彩缤纷、戏剧性的入场方式公然蔑视所有规则。胆大到以如此阵仗宣布自身存在的外星人,很可能都是些厉害角色。
所以勒布并非完全疯狂。但他所依据的唯一证据就是“异常活动”,而这种异常仅仅是因为我们的数据太差,且历史上只见过两个星际天体。我们说能“看见”它们,但图像看上去仍像尼斯湖水怪的模糊照片。我们只需要更多观测。
对天象的迷信自古有之。彗星长期被视为不祥之兆。1066年诺曼人入侵英格兰前,一颗明亮的彗星出现在夜空。正如为庆祝诺曼人在黑斯廷斯战役胜利而绣制的贝叶挂毯上一幕所描绘,这颗彗星预示着英格兰的失败。对英王哈罗德而言,这颗明亮的异常意味着王国的丧失。对我们来说,它是有记录以来第一次哈雷彗星目击。
理解自然现象或许能驱散迷信,但恐惧并非毫无道理。更大的危险并非来自外星人,而是来自冰冷、漠然的宇宙。过去的证据就在眼前。月球整个表面布满小行星和彗星撞击的陨石坑。其中一个最大最亮的,名为第谷,直径53英里,在南缘肉眼可见,以其命名者第谷·布拉赫留下。在地球上,亚利桑那州的巴林杰陨石坑矗立在平坦沙漠中,如同被愤怒的神灵挖出的半英里宽的勺痕。1908年的通古斯大爆炸是一颗小行星空中爆炸,在西伯利亚830平方英里区域内摧毁了约8000万棵树。如果类似的力量袭击城市或坠入海洋,冲击波或海啸会在瞬间杀死数百万人。
但所有这些的“母亲”是横跨尤卡坦半岛北端的希克苏鲁伯陨石坑。约6600万年前,一颗直径约六英里的以每小时54000英里的速度撞上地球,发生了一场恐怖得超乎想象的末日大爆炸。爆炸威力是广岛的50亿倍。四分之三的动植物物种灭绝,其中最著名的受害者是恐龙。除非我们自己也变成埋在沉默天空下的化石,我们必须测绘所有天界天体,并发展技术来瓦解或拖拽穿越地球轨道的小行星和彗星。此前多次拯救我们的是天文距离的尺度与浩瀚,但历史教训是:维持现状等于必死无疑。
“行星防御的最大障碍是数据缺失,”马修·施密德加尔告诉我。施密德加尔是小行星猎人,ExLabs公司首席执行官,该公司正在建造前往小行星和彗星的飞船。“我们已识别了不到10%的近地天体。而在这10%中,我们只知道其中10%的组成成分。”
2029年4月,一颗名为阿波菲斯的小行星将接近地球,从我们与轨道上的地球静止卫星之间穿过——甚至比月球还近。不必担心:它不会撞上。ExLabs计划派出一艘飞行器与这颗漂移的太空岩石会合。任务将携带来自八个国际合作伙伴的11个科学仪器。三艘着陆器将从母舰分离,降落在小行星表面,研究其成分并带样本返回地球。此类任务必须成为常规和频繁之举。在行星防御——偏转或摧毁小行星或彗星——方面,我们目前仍在黑暗中摸索,无法自信地在简单的拖船推送与核爆炸的末日赌博之间做出选择。但识别正确做法所需的知识,目前教育成本过高:传统政府任务耗资8亿到15亿美元,不现实。
所以我们只能身处黑暗,手握模糊图像。我们不能在伸手不见五指的房间里凭高风险的硬币抛掷来赌人类未来。我们必须不留任何侥幸。我们必须探索。商业利益,由寻求财富的初创企业之火驱动,必须降低访问小行星和彗星成本。否则,我们将面对宇宙的枪口,暴露在自己对小行星和彗星成分一无所知的无知之中。
然后有一天,当太空牛仔能轻易套住近地小行星,一支太空望远镜舰队能监控边界,我们待命的探测器能在瞬间借助引力助推弹弓拦截星际彗星——在那一天,愿上帝保佑不太遥远,我们或许才能真正知晓像3I/ATLAS这样的天体由何构成。科学革命才刚刚开始。
本文原载于《旁观者》2025年11月10日世界版。