來自另一個恆星系統的第一道化學指紋

首次在星際天體偵測到甲烷

在 2025 年 12 月的後續觀測中，隨著 3I/ATLAS 逐漸遠離太陽，韋伯望遠鏡的中紅外儀器（MIRI）確認了甲烷氣體（CH₄）的存在——這是人類首次在任何星際天體上直接偵測到甲烷 。甲烷訊號僅在這些後期觀測中才出現，顯示它原先被埋藏在彗星表層之下，直到太陽的熱力穿透到更深層才被釋放出來 。

其甲烷相對於水的含量高得驚人，在太陽系彗星中幾乎找不到可與之比擬的例子 。這項甲烷富集現象，加上極端的二氧化碳豐度，共同指向了一個碳氧平衡或熱歷史都與孕育我們太陽行星的盤面大不相同的形成環境。

來自異星的古老信使

3I/ATLAS 的化學特異之處並非偶然，它們共同拼湊出這顆彗星誕生地的連貫故事。極高的二氧化碳含量，以及受到保護的次表層甲烷存在，都顯示這顆彗星是在遠離其母恆星的寒冷區域凝聚而成，在那裡，二氧化碳與甲烷冰才能夠存活並累積 。這個天體似乎從形成以來就一直保持著相對原始的狀態，使其成為一個可能已有數十億年歷史的古老遺跡 。

地面上的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）觀測則增添了另一層證據。ALMA 發現 3I/ATLAS 異常富含甲醇（CH₃OH），其甲醇與氰化氫的比值大約在 70 到 120 之間，這讓它躋身有史以來研究過最富含甲醇的彗星之列 。這份有機物清單，連同韋伯望遠鏡偵測到的甲烷和羰基硫，都暗示著構成前生命化學的分子建材，在我們以外的行星形成盤中可能相當普遍。

這對系外行星科學為何重要

我們目前還無法親自造訪另一個行星系統，也無法從那裡帶回樣本。因此，像 3I/ATLAS 這樣的星際天體，其價值獨一無二：它們是建造其他恆星周圍行星的物質的「免費樣品」。韋伯望遠鏡所取得的 3I/ATLAS 中紅外光譜，是這類星際天體的同類首例，為我們的太陽系彗星與他處形成的彗星，提供了直接的化學比較基礎 。

這些發現意味著，孕育 3I/ATLAS 的原行星盤，其揮發性物質的分佈與我們太陽系形成時的盤面不同，可能更富含碳基冰。這樣的化學多樣性，與天文學家正在逐步認識到的系外行星系統多樣性相符，但 3I/ATLAS 以一個實際抵達我們家門口的物體，為這種多樣性提供了第一份具體的、類似實驗室測量般的證據。

隨著這顆彗星持續其離開太陽系的旅程，天文學家正整合來自韋伯望遠鏡、ALMA 以及 NASA 的 SPHEREx 任務的數據，以建立迄今為止最完整的星際訪客圖像 。每一組數據都強化著同一個結論：3I/ATLAS 是個化學上的異數，是一份來自遙遠恆星行星形成期的冰封紀錄，也提醒著我們，銀河系中充滿了由既熟悉又陌生的成分所構築的世界。