引用此筆記本

本篇文章是使用大型語言模型工具所創建的繁體中文譯本，原文出自 Wolfram 社群文章：
New interstellar Comet 3I/ATLAS: the views from Earth, Mars and other spots in solar system
​新星際彗星 3I/ATLAS：從地球、火星及太陽系其他位置觀測視角​
作者：Jeffrey Bryant 與 Jose Martin-Garcia​
Wolfram 社群，精選推薦，2025 年 10 月 8 日
​https://community.wolfram.com/groups/-/m/t/3558095

新星際彗星 3I/ATLAS：從地球、火星及太陽系其他位置的觀測視角

by Jeffrey Bryant & Jose Martin-Garcia
彗星 3I/ATLAS 是第三個被發現的星際訪客，根據其雙曲線軌道被識別出來；向後整合的起源顯示其起源可追溯至於太陽系之外。 對地球沒有任何威脅，最接近地球的距離約為 1.8 天文單位（約 1.7 億英里，約 2.7 億公里）。近日點大約在 2025 年 10 月 30 日， 距離太陽約為 1.4 天文單位（約 1.3 億英里，約 2.1 億公里），剛好位於火星軌道內側。其大小與物理性質目前正受到全球積極研究。 預計到 2025 年 9 月以前，可以持續供地面望遠鏡觀測，接近太陽時將變得無法看見，之後於 2025 年 12 月初再次出現，供進一步觀測。
早在 7 月，一個新的星際訪客被發現進入太陽系。當時我發表過文章，進一步討論了其所呈現的雙曲線軌道。現在關於 3I/Atlas， 也就是彗星 C/2025 N1 (ATLAS)，我想將重點轉移到對這顆彗星接近近日點時的觀測，以及可以在那裡觀察到這顆彗星，甚至當彗星掠過火星時， 從火星上可以看到的位置。
如同先前社群文章中提到，我們已經有彗星的實體表現。這裡我使用解譯器將彗星解析為一個實體：
In[]:=
comet=Interpreter["Comet"]["3I/Atlas"]
Out[]=
C/2025 N1 (ATLAS)
重新回顧前一篇文章中討論的軌道，我們就可以查詢這顆彗星的軌道要素。
In[]:=
EntityValue[comet,{"SemimajorAxis","Eccentricity","Inclination","PeriapsisArgument","AscendingNodeLongitude","PeriapsisLongitude","Periapsis","PerihelionTime"},"Dataset"]
Out[]=
SemimajorAxis
-0.26392au
Eccentricity
6.1396
Inclination
175.1131°
PeriapsisArgument
128.010°
AscendingNodeLongitude
322.157°
PeriapsisLongitude
90.17°
Periapsis
1.2609×
8
10
mi
PerihelionTime
2460977.981
特別值得注意的是軌道的半長軸與離心率，這兩者展現了軌道強烈的雙曲線性質。
In[]:=
comet["Eccentricity"]
Out[]=
6.140
In[]:=
comet["SemimajorAxis"]
Out[]=
-0.26392
au
這顆彗星預計將於 2025 年 10 月 29 日最接近太陽：
In[]:=
FromJulianDate[comet["PerihelionTime"]]
Out[]=
Wed 29 Oct 2025 06:33:00GMT-5
雖然這顆彗星不會近距離掠過太陽，距離太陽最近時也僅約為 1.36 AU：
In[]:=
UnitConvert[comet["Periapsis"],"AstronomicalUnit"]
Out[]=
1.3564
au
我們已經回顧了這顆彗星的軌道，現在讓我們利用一個名為 AstroListPlot 的 Wolfram 函數儲存庫項目來探索在天空中可以從那裡看到這顆彗星。AstroListPlot 類似於 AstroGraphics，但能為指定的天體提供視覺化指示。如你所見，從北半球來看，這顆彗星在日落後可以在西南偏西的低空處看到。下圖顯示了本文發布時在伊利諾伊州香檳市的觀測視圖，彗星位於火星旁邊，星圖四周標示著地平線。
ResourceFunction["AstroListPlot"]{comet},AstroReferenceFrame->Sunset[]+
30
min
,Here,AstroRange->All
Out[]=
換個角度來看，可以在黃道座標系下觀察整個天空，此時地平線會呈現更為正弦波狀的形態：
ResourceFunction["AstroListPlot"]{comet},AstroReferenceFrame->"Ecliptic",Sunset[]+
30
min
,Here,AstroRange->All
Out[]=
稍微放大並返回到地平線參考系統時，可以看到彗星在觀察西南偏西地平線時，相對於火星的位置。
ResourceFunction["AstroListPlot"]{comet},AstroReferenceFrame->Sunset[]+
30
min
,Here,AstroRange->
10
°

Out[]=
在發佈此文章時，從香檳市觀測，彗星在日落後 30 分鐘大約位於西南偏西地平線上方約 6 度的位置。
In[]:=
loc=Here
Out[]=
GeoPosition[{40.11,-88.24}]
AstroPositioncomet,Sunsetloc,
Mon 6 Oct 2025
+
30
min
,loc
Out[]=
AstroPosition
Azimuth: 251°9'38.9"
Altitude: 6°8'21.1"

它的亮度並不特別高，因此需要光學輔助工具才能觀測。你可能需要雙筒望遠鏡，或是能夠長時間曝光的架設在腳架上的相機。
dr=DateRange
Sun 1 Jun 2025 00:00:00GMT
,
Mon 1 Jun 2026 00:00:00GMT
,
24
h
;
In[]:=
createDateValuePairs[values_]:=Transpose[{dr,values}]
這顆彗星於 10 月3 日最接近火星，距離火星約 0.2 天文單位，就在本文發布前的幾天。
那麼，從火星上看到的景象會是什麼呢？首先需要選擇一個在火星上的觀測地點。我們將使用毅力號探測車的著陸地點。
它位於 Jezero 隕石坑內：
然後我們可以模擬探測車在 10 月 3 日觀測到彗星穿越牧夫座的情景。起初，彗星位於地平線下，但隨著時間推移，它會上升。我們使用「Ecliptic」座標系，使得運動方向基本上是水平的，即使火星表面看起來是傾斜的。網格對應於黃道座標，格線間隔為 1 度：
切換回地平參考系統，可以看到相對於探測車地平線的視角。
現在切換到從我們星球中心觀察，也就是回到地球。我們可以看到彗星在這 48 小時內經過火星附近的範圍。較粗的黃色線條代表黃道平面，在「Ecliptic」座標系中是水平的：
我們甚至可以選擇更特殊的觀測位置，例如從穀神星的中心。藍色線條代表地球的赤道平面，但在此情況下並不發揮作用，因為我們並非從地球觀測。
我們甚至可以從海王星的雲頂觀測。從太陽系這麼遙遠的地方來看，彗星和火星因為太陽的強光而不明顯。