问题——星际来客如何进入并“影响”太阳系？ 太阳系外天体偶尔闯入，被形象称为“星际来客”；它们携带着其他恒星系统形成环境的物质信息，是研究行星系统演化与物质交换的天然样本。然而，星际天体数量稀少、可观测窗口短，过去天文学界难以回答一个关键问题：星际天体进入太阳系后，究竟会以何种方式穿行，是否会与太阳系内的小行星、彗星等“居民”发生近距离交会乃至物理作用。 原因——特殊轨道决定“逆穿”路径与交会高发 最新通报显示，彗星3I/ATLAS（C/2025 N1）2025年进入内太阳系。与此前两次著名的星际访客不同，该彗星表现为近黄道、几乎贴着行星轨道平面逆行的动力学特征，并具有较小的近日点距离。轨道几何的叠加带来直接后果：它不是从“偏僻航道”掠过，而是穿越内太阳系天体分布更为密集的区域，相当于在“车流最密”的轨道带中逆向穿行，天然提高了与主带小行星、近地小行星发生近距离交会的几率。 中国科学院上海天文台领衔的国际团队据此开展系统数值模拟，并对海量小行星轨道进行筛选比对，从动力学层面首次刻画了星际天体以低倾角逆行方式穿越太阳系、与本地天体频繁接近的独特情景。该结果提示：星际天体是否更容易“擦肩而过”，并非随机事件，而与其入境轨道的倾角、近日点、相对速度等关键参数密切涉及的。 影响——近距离交会增加“互动”可能，也带来观测机遇 研究团队在时间覆盖2025年8月至2026年4月的模拟中，对超过3.8万颗近地小行星和140万颗主带小行星进行轨道筛查，识别出大量近距离接近事件：在物理距离0.03天文单位以内的交会对象包括31颗近地小行星和736颗主带小行星。高频交会意味着，星际彗星与太阳系本地天体发生物理互动在统计学上并非“零概率”，尤其当来客携带活跃彗发、尘埃环境广阔时，即便彗核不发生直接碰撞，也可能出现穿越彗发、尘埃粒子相互作用等现象。 值得关注的是，研究还以小行星2020 BG107为案例，展示轨道不确定性与风险评估的现实难点。由于该小行星发现时间较短、观测弧段有限，其位置存在较大误差。团队通过大量模拟推演后指出：在最可能轨道下直接撞击彗核的可能性很低，但在误差范围与彗发尺度共同作用下，仍存在约0.025%的彗核撞击概率，以及更高的进入彗发范围概率（约2.7%）。尽管这一识别属于事后分析，却反向证明：若能更早完成预测并组织观测，就可能把一次不确定的“擦肩”转化为可验证的科学事件。 更重要的是，一旦发生真实的超高速撞击或深度穿越彗发，将构成天然的“高能实验”。其相对速度和能量尺度可能远超人类当前小行星防御试验所能实现，有望从碎裂产物、气尘释放、光谱变化等信号中反推出星际天体的结构、强度与组成，为理解系外物质提供罕见窗口。 对策——提升快速识别、轨道更新与全球联动观测能力 研究团队强调，这项工作意义不止于3I/ATLAS个例，更可为“动力学新天体”提供可复用的方法框架。例如首次经过近日点的奥尔特云天体，若具有类似的低倾角原始轨道，同样可能进入高密度天体区域并触发大量近距离交会。面向此类目标，关键在于三上能力建设： 一是尽早识别。星际天体往往运动快、轨道解算难度高，需要在发现后迅速完成初轨确定与误差评估，抢占观测时间窗。 二是动态更新。随着新观测数据加入，需持续更新轨道与交会预测，及时识别“概率不高但价值极大”的关键事件，避免错失验证机会。 三是协同观测。单台望远镜难以覆盖全天、全时段与多波段需求，需依托全球网络开展联合天体测量、光谱与成像观测，并将潜在交会信息快速分发给相关机构，形成从预警到验证的闭环。 前景——巡天时代将把太阳系变成更“繁忙”的交汇点 随着新一代大视场巡天设施陆续投入运行，预计未来发现的星际天体与小行星数量将显著增长。届时，太阳系在观测意义上将更像一个“动态交叉路口”：新目标更多、运动更快、交会事件更频繁，科学机会与预测挑战同步放大。如何把海量发现转化为高质量的轨道解算、风险评估与科学观测，将成为天文学与行星防御交叉领域的重要课题。 上海天文台相关团队长期推动全球天文观测网络建设，聚焦快速移动天体的高精度天体测量与碰撞评估研究。业内认为，随着算法、观测网络与数据共享机制深入完善，未来对星际来客的研究将从“偶遇式记录”迈向“体系化跟踪”，并在更大样本基础上回答星际天体来源、组成差异以及与太阳系天体相互作用的规律性问题。
星际天体的到访为人类提供了观察宇宙的独特窗口。3I/ATLAS的"逆行"之旅不仅揭示了星际天体与太阳系天体间的物理互动规律，更深刻地提醒我们，在宇宙的尺度上，地球和太阳系并非孤立存在。随着观测技术的进步和数据分析能力提升，人类对宇宙邻域的认识将不断深化，这种认识最终将有助于我们更好地理解自身在宇宙中的位置，以及如何更有效地应对来自太空的各种挑战。