出品：科普中国

监制：中国科普博览

依据2024年十月十日的最新观测数据，紫金山-阿特拉斯彗星亮度最高值达到-4.9等，超越了金星的亮度，成为北半球近30年来最亮的彗星。

伴随地球、彗星、太阳三者相对地方关系的变化，从地球上看，彗星已经慢慢移动到了太阳东侧，这意味着，它从一颗原本在日出前升起的晨星，变成了日落后才稍晚落下的昏星。

预计十月12日开始的两周时间里，太阳落山后，这颗明亮的彗星会拖着漂亮壮观的彗尾出目前西方低空。它不止是天文学家的要紧研究目的，也是无数星空喜好者和摄影师们相机下的明星，或许还将给每一个仰望星空的人留下难以忘记的观测体验。

这颗彗星的身世经历一波三折

1.波折1、发现即失踪，它获得了一个组合名字

从紫金山-阿特拉斯彗星的命名可以看出，它与两个“发现者”有关。

国内紫金山天文台盱眙观测站的1.2米望远镜最早于2023年1月9日发现了它的身影，当时还觉得这是一颗亮度19等的小行星。但在报告给国际小行星中心（MPC）后的近一个月时间里，再没其他天文台和观测者观测到它，因此，它也从待确认的名单列表中被移除。

2月22日，“小行星对地撞击末期预警系统，阿特拉斯”（Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System, ATLAS）架设在南非天文台的50cm望远镜，也拍到一颗有彗星特点的天体。

结合更多的观测数据和历史归档数据的检索，最后确认紫金山和阿特拉斯拍摄的为同一个天体，从而确认了这颗新彗星的存在。

除去以“发现者”命名外，它还有了正式编号C/2023 A3。这里的C代表周期超越200年的彗星，2023为发现年份，A3则表示在1月份发现的第三颗彗星。

图1 盱眙观测站1.2米望远镜（左）和阿特拉斯0.5米望远镜（右）

（图片来源：紫金山天文台、Henry Weiland）

2.波折2、增亮停滞，它被怀疑中途解体

通过后续不断观测，彗星轨道被更为精准测定的同时，彗星离太阳（日前点）和地球（近地址）的近期时间也得以确定。结合观测到的彗星亮度和其形态的变化、光谱信息等，科学家们通过模型推断：这颗彗星在日前点附近时的亮度，约为0等——等于肉眼可见的织女星亮度，后续还或许会在经过近地址前后，在一种特殊的“前向散射”效应加持下，亮度将再显著提高4个星等左右。

对于天空中极其明亮的肉眼可见的彗星，民间常称之为“大彗星”。显然，紫金山-阿特拉斯彗星拥有成为一颗大彗星的潜质。亮度越高，望远镜能观测到的数据信息也会越多，所以在它被发现后的一年多时间里，世界各地的望远镜都密切监视着它亮度的变化。

起初，它的亮度与模型预测结果吻合得非常不错，伴随飞近太阳而渐渐变亮。但，从2024年4月中旬开始的三个月里，彗星亮度就一直在10.5等附近徘徊，没伴随愈加挨近太阳而变亮。这一度让科学家们对它还是不是完整，能否达到预期“大彗星”的亮度而担心。

彗星明亮的慧核是由水冰、石块、冻结的气体等组成的“脏雪球”，本身并不结实的身体结构，极易遭到太阳或者其他大水平天体的影响而解体，从而致使亮度降低。但望远镜没观测到任何这颗彗星解体的征兆，因此，也有科学家提出：亮度没如期增加是因为相位效应——彗星与太阳和地球三者的地方关系所致使的。

幸运地是，7月中旬过后，彗星亮度又渐渐提高，慢慢突破了9等，首次对它解体的担忧也随之消散。

图2 彗星亮度随时间变化曲线（实线为模型预测值、实点为观测值）

（图片来源： astro.vanbuitenen）

3.波折3、揪心时刻，来自日前点的考验

伴随彗星离太阳愈加近，让更多人揪心的时刻——日前点到来了。紫金山-阿特拉斯彗星距离太阳近期时为0.4个天文单位，也就是接近水星与太阳的距离。这个时候，太阳的辐射压和热量，将对彗核结构的稳定性带来最严峻的考验。假如彗核足够“结实”，熬过日前点，之后慢慢离得远远的太阳，后面再分裂或瓦解的可能性将大大减少。

好消息传来！

9月28日，彗星安全通过日前点，没分裂。

世界各地的天文喜好者们开始争相拍摄，记录它天天都在拉长的彗尾，在晨曦之中的靓丽身影。

图3 晨曦中的紫金山-阿特拉斯彗星

（图片来源： Yuri Beletsky 9月29日拍摄于智利）

视觉盛宴！直接肉眼也能赏析到！

2024年十月12日，紫金山-阿特拉斯彗星将经过近地址。

依据日前的观测数据，彗星亮度已经在“前向散射”效应的加持下，超越金星。只有当彗星满足特定条件下，才能发生这一效应，从而大幅提高彗星亮度，将肉眼赏析彗星的幸运带给地球上的大家。

当彗星恰巧几乎运行到地球和太阳之间时，此时，彗星的相位角接近180度。这意味着一部分太阳照向彗星的光会穿过彗星到达地球。假如彗核周围相对松散的彗发和彗尾中含有很多的尘埃物质，那太阳光在穿过尘埃时就会发生散射而使得彗星的亮度明显增加，这也是“前向散射”名字的起源。

这一效应就像在寒冷的早晨，当你呼吸时被太阳光从后面照射时，你呼出的物质也会被太阳光穿过发生散射，就会看到一朵明亮的白云，而假如太阳升高后不是从你身后照射时，你就非常难看到呼出的明亮白云了。

简言之，彗星相位角越接近180度，同时彗核周围有足够的尘埃物质组成，就会发生“前向散射”效应。

图4 清晨背向太阳光看到呼吸“白云”的成效

（图片来源：Nathanael Callon）

在图2中彗星亮度随时间变化曲线中，十月12近日后对应的绿色实线，就是“前向散射”效应叠加后的亮度，红色实线则是不考虑前向散射效应的亮度值。

**除去亮度大，**紫金山-阿特拉斯彗星的另一个特征就是彗尾的变化多。彗星彗尾的方向和形态主要受太阳的影响。依据运行轨道，在过近地址前，从地球上看来，它在天空中的运行方向，相对太阳来讲，以后一个“急转弯”，彗星的尾巴也会随之发生“甩尾”，大家每一天看到的彗尾形态，都会伴随彗星的急转弯而变化。

图5 彗尾随时间变化形态模拟图

（图片来源：Nicolas Lefaudeux）

这样高亮且变化多彩的紫金山-阿特拉斯彗星，从十月12日未来的两周时间里，会慢慢离得远远的太阳，出目前日落后的西方低空。

如何抓住机会赏析彗星呢？

赏析彗星第一是需要好天气，假如你所在地为晴天，就能在日落前出发，找寻一个西方开阔无遮挡的地方，尝试进行观测。找寻彗星时，可以面向西方低空探寻，借用星图软件，或者通过查询金星和彗星的相对地方，锁定彗星。彗星高度会伴随日期推移而升高。假如所在地光污染紧急，需要尝试借用双筒望远镜或者相机拍摄，才能“看到”彗星。

图6 每天18:30时，北京区域所见彗星的地方示意图。

（图片来源：Stellarium）

不止漂亮，它还为天文学家带来一场科研狂欢

紫金山-阿特拉斯彗星作为一颗近距离飞过地球的大彗星，也给天文学家带来了难得的彗星研究样本。世界上大大小小的很多望远镜设施，都在极尽所能的获得着彗星的各类数据。

1. 以成像方法研究彗星形态变化

彗星形态变化可以通过拍照成像的方法进行剖析研究，正对太阳进行不间断观测的太阳和日球层探测器（SOHO），就拍摄到了彗星逼近太阳时的画面。不仅能够细致剖析彗星形态的变化，此时太阳恰巧发过生日冕物质抛射(CME)，可以理解成太阳打了几个大喷嚏，CME事件对彗星的影响也值得进一步研究。

图7 SOHO卫星记录下的彗星画面

（图片来源：SOHO/NASA）

2. 拍摄彗星光谱，学会太阳系早期信息

除去直接用图像方法研究彗星的形态变化外，还可以研究彗发中灰尘与气体的比率。

光谱同样是深入探秘彗星的利器。通过拍摄彗星光谱，好了解彗星的物质组成和所占比率。彗星来自遥远的外太阳系，那里愈加空荡且异常寒冷，使彗星本身得以保留太阳系形成早期的物质核状况，所以彗星光谱反应出的物质组成，从某种意义上讲，等于太阳系的“时间胶囊”，可以帮助大家学会更多太阳系形成早期的信息。通过长期的持续观测，大家还可以知道彗星的活动性演化，并发现可能存在的气体爆发。

3. 紫金山-阿特拉斯彗星与众不同的研究视角。

依据伦敦大学学院的 Samuel Grant 和欧洲航天局的 Geraint Jones预测，地球非常可能与这颗彗星的离子尾相交，也就是大家的地球会直接穿过它的离子尾。彗星的离子尾由带电分子组成，这类分子被太阳风推离彗星。尽管彗尾总是绵延数亿公里，但在浩渺的宇宙之中，只有几百万公里宽，所以地球可以与它们直接相遇的几率非常低,如此的彗星每隔几十年才会出现一颗。这次，科学家不再是通过望远镜远距离拍摄离子尾的图像和光谱，而是可以直接进入到离子尾中，“置身其中”用空间探测器直接探测离子尾的组成成分和含量。

去往户外，与壮美彗星浪漫相遇吧！

紫金山-阿特拉斯彗星作为一颗近抛物线轨道、周期达数万年的彗星，与大家每一个人的一生都只有这短暂的一次相遇，它的到来是天文学家、喜好者甚至大家每一个普通人的幸运。

赶快抓住机会，去往户外，去赏析它壮美的彗尾，感受这一生一次的浪漫体验吧！

Tags：天文