哈佛著名教授再发奇谈，他的论文都说了什么，真相究竟如何

近日，一颗来自太阳系外的神秘天体3I/ATLAS引发关注，因为哈佛大学的天文学家勒布（Abraham Loeb）与合作者提出：由于它的奇怪特征，它可能是外星人的一艘具有敌意的飞船。那么，它真的是外星人的飞船吗？如果不是外星人飞船，那它是什么？它来自何方？

撰文 | 王善钦

最近，一个名为“3I/ATLAS”的天体引起了很多人的注意，因为哈佛大学教授勒布（Abraham Loeb）与合作者在2025年7月16日发布的一篇论文预印本里宣称，它可能是具有恶意的外星人制造的一艘飞船。

实际上，勒布是这篇论文的第三作者，这篇论文前两个作者是英国“星际研究倡议”（Initiative for Interstellar Studies）组织的希博德（Adam Hibberd）与克劳尔（Adam Crowl）。这几人中，勒布最著名，且在“利用外星人解释一些天体与天文现象”这个领域最“资深”，所以人们就将他作为这篇论文的代表作者。

勒布等人的说法引起了众多媒体的关注，影响很大。过去一星期，有一些朋友询问笔者：这个天体到底是不是外星人的飞船？这让笔者在答复之后，感觉有必要做一个认真的澄清，顺便对这个天体及其同类天体进行简单的介绍。

神秘访客

2025年7月1日，近地天体最后警报系统（Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System，ATLAS；也称小行星撞地预警系统）位于智利里奥乌尔塔多（Río Hurtado）观测站的一台望远镜发现了一个视星等为18等的天体，它就是后来被命名为“3I/ATLAS”的天体。

当时它距离地球3.50天文单位（1天文单位=1.5亿千米=地球与太阳的平均距离），距离太阳 4.51天文单位，并以每秒61千米的速度进入太阳系内部。

3I/ATLAS 被发现时的图像。图中小图放大了它所在的区域，黄色十字标记了它的位置。│图源：ATLAS/University of Hawaii/NASA

后续的检查表明，3I/ATLAS于2025年5月7日就被凌星系外行星巡天卫星（Transiting Exoplanet Survey Satellite，TESS）探测到，比它被正式发现的时间早55天。在被TESS观测到之后，兹威基暂现源设施（Zwicky Transient Facility，ZTF）在6月14日至21日、28日至29日也拍摄到它。

天文学家很快确认，3I/ATLAS不是来自太阳系内部的天体，而是来自恒星际（星际）空间的一颗星际天体。根据预测，3I/ATLAS抵达近日点后，会离开太阳，继续在太空中漂流。因此，它于7月2日被正式命名为“3I/ATLAS”。其中，I代表“星际”（interstellar），3表明它是第3颗，ATLAS代表发现者。

轨道疑云

天文学家在7月就计算出3I/ATLAS此后的轨迹：10月3日，接近近日点，以0.19天文单位距离飞掠火星；过近日点后，11月3日以0.65天文单位的距离飞掠金星；12月19日以1.80天文单位（2.69亿千米）的距离飞掠地球，2026年3月16日以0.36天文单位的距离飞掠木星。

3I/ATLAS的轨迹（蓝色），它将飞掠火星（Mars）、金星（Venus）与木星（Jupiter）。│图源：David Rankin/Catalina Sky Survey

对3I/ATLAS轨道的研究表明，它的轨道是双曲线（离心率大于1），离心率达到6.14，这使它的轨道看起来相对笔直。作为对比，太阳系的行星、小行星与大多数被确认的彗星的轨道是椭圆（离心率小于1）。

它的另一个特征是高速：在进入太阳系时，它相对于太阳的速度为58千米/秒，远超过太阳系的逃逸速度，这意味着它们最终还是会逃离太阳系，因此只是太阳系的匆匆过客。

此外，它的轨道面与地球绕日公转轨道面（黄道面）的夹角极大，达到175度，几乎是反向重叠，即“逆行”。

看似诡异的轨道特征是勒布等人推测3I/ATLAS可能是外星飞船的主要理由之一。他们提出这一猜测的理由主要有：

1、它的直径约为 20千米，这“对于一颗星际小行星来说太大了”（因此它可能不是小行星）；

2、它缺乏可识别的化学物质，没有显示出彗星的排气特征，没有显示出模糊的彗发（因此它可能不是彗星）；

3、它的轨道与太阳系的黄道面的夹角达到175度，在所有随机方向中出现这种巧合的概率仅为 0.2%；

4、它沿途接近金星、火星和木星，这样的概率只有0.005%。

勒布等人因此认为，“它可能像外星技术所预期的那样瞄准了太阳系内部。”他们还认为这与“黑暗森林”对“费米悖论”的解释相符。

费米悖论指的是：如果有外星人，那么为什么我们没有发现他们？黑暗森林假说则是说：我们尚未发现外星人，是因为他们蛰伏在暗处，避免被我们发现。

勒布等人的论文摘要说：“此外，3I/ATLAS轨道平面相对于黄道面的低逆行倾角为外星智慧生命提供了诸多好处，因为它能让该天体相对安全地接近地球。在3I/ATLAS到达近日点时，从地球上看，它会被太阳遮挡，这使它能够执行秘密的反向太阳奥伯特机动（reverse Solar Oberth Manoeuvre），对星际飞船而言，这是一种最优的高推力策略，用于制动并留在太阳系内。”

不过，可能为了保险起见，勒布等人还是在结论中说道：“到目前为止，最有可能的结果是 3I/ATLAS是一个完全天然的星际天体，很可能是一颗彗星，作者们期待天文数据来支持这一可能起源。”

尽管勒布等人如此强调了这颗天体很可能是彗星，但他们论证这颗天体可能为外星人飞船的观点还是引起了轰动。

真的是外星人飞船吗？

那么，3I/ATLAS真的是外星人的飞船吗？我们不妨一条条分析勒布等人提出的那些“论据”。

首先，它是否显示出彗星的特征，是否有光谱确认出其中的化学物质？早在7月2日，多个望远镜的观测就同时发现3I/ATLAS显示出微弱的彗发，并且可能有长达3角秒的彗尾，这表明它至少在表观上就是一颗彗星。此后，随着越来越多物质被阳光加热后喷发出来，它的彗星特征（彗发，彗尾）越来越明显，越来越壮观，这也意味着排气过程被观测到了。

双子座南望远镜拍摄的3I/ATLAS的图像，显现了它壮观的彗发与背向太阳的彗尾。│图源：International GeminiObservatory/NOIRLab/NSF/AURA/Shadow the Scientist

勒布等人于7月16日发布论文时，3I/ATLAS确实还没有被公布光谱与可识别的化学物质。然而，7月5日和14日，双子座南（Gemini South）望远镜和NASA红外望远镜设施（NASA Infrared Telescope Facility）就已经发现它拥有水冰，只是该结果于7月20日“才”公布。

甚大望远镜（Very Large Telescope，VLT）于7月20日与8月14日先后探测到3I/ATLAS含有的镍与氰化物；雨燕天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）7月31日和8月1日的观测表明它有水蒸气和羟基（OH）；韦布望远镜（James Webb Space Telescope，JWST）于8月6日拍摄的近红外光谱表明它上面存在二氧化碳、水冰、水蒸气、一氧化碳等化学物质。这些都是太阳系的彗星中常见的化学物质。

以上证据表明，它确实是一颗彗星。勒布的第二条“论据”被推翻。

韦布望远镜拍摄的3I/ATLAS的近红外光谱，清晰显示了其中的水、水冰、二氧化碳、“重二氧化碳”与一氧化碳。│图源：Cordiner, M. A., et al.

其次，既然它是彗星，那么它就不是小行星，也就不需要讨论一颗（这样运动的）小行星能不能这么大了。勒布的第一条“论据”被推翻。

第三，3I/ATLAS的轨道更不值得奇怪。星际天体来自太阳系外，因此其轨道面与黄道面的夹角大小是随机的。前两个被发现的星际天体也具有高离心率、高速、高轨道倾角等特征，虽然它们的这些量都没有3I/ATLAS这么极端。不仅星际天体如此，太阳系中分布在海王星轨道之外的天体（“海外天体”）中就有很多成员的轨道倾角较大，例如一部分柯伊伯带天体（Kuiper belt objects，KBO）的轨道倾角可以达到30度以上。因此，勒布等人的第三条“论据”不成立。

最后，多位天文学家发现勒布等人对3I/ATLAS轨道进行的概率统计分析存在缺陷，这表明勒布等人的第四条“论据”不成立。

总结起来，勒布等人用来猜测3I/ATLAS可能是外星飞船的几个主要理由全部不成立。

3I/ATLAS是一个很显然的天然星际彗星，而不是外星人的飞船。尽管勒布等人在论文中也指出它最可能是彗星，但同时强调它当时没有显示出彗星的特征，从而分析其是外星飞船的可能性。如果勒布不是那么着急抛出这个观点，而是再多等几天，就可知道这是彗星，也不会引发如此热议。

Jewitt等人根据哈勃望远镜7月21日拍摄的图像，推断3I/ATLAS的彗核直径在0.44到5.6千米之间（具体数值依赖于假设的反射率）。对于彗星而言，这一直径并不算大。例如，著名的哈雷彗星的彗核大小为15千米×8千米×8千米，体积远大于3I/ATLAS；海尔-波普（Hale–Bopp）彗星的慧核的平均直径达到60千米。

1997年4月4日拍摄的海尔-波普彗星的图像，曝光时间为 10 分钟。│图源：E. Kolmhofer, H. Raab;Johannes-Kepler-Observatory, Linz, Austria

作为一颗天然彗星，虽然3I/ATLAS会以相对近的距离飞掠金星、火星和木星，但它与地球的距离高达1.8天文单位，即地球与太阳之间的距离的1.8倍，因此不会对地球构成任何威胁。

在那篇论文的最后，勒布等人强调，即便这颗星际天体最终被证实是一颗彗星，“这里给出的计算结果仍具有重要意义，因为它们在未来十年内可用于薇拉·C·鲁宾天文台（VeraC. Rubin Observatory）对其他星际天体的探测。”

然而，无需假设3I/ATLAS为外星人飞船，他们论文中的轨道计算也可以被用于未来的探测。我们熟知的“奥卡姆剃刀”原则强调的就是：如无必要，勿增实体。

来自何方？

我们已经知道3I/ATLAS是一个星际天体。那么，它来自何方？答案是：它很可能来自其他类似太阳系的恒星系统。

一个合理的猜测是：3I/ATLAS本来在它的“出生地”被恒星的引力束缚，在某个时候，它受到恒星系统内某个巨行星或附近的其他恒星的引力扰动，从原地被抛出，飘向星际空间。此后，它在银河系内漂流至今，并在最近进入太阳系。

霍普金斯（Matthew Hopkins）等人使用一个模型——结合盖亚卫星（Gaia）数据、原行星盘化学模型和银河系动力学模型——研究了3I/ATLAS与其他星际天体。他们估计，3I/ATLAS 的年龄可能性超过76 亿年，比太阳系（46 亿年）还要古老。因此它可能是迄今观测到的最古老的彗星。

数值模拟得到的太阳（红色虚线）和3I/ATLAS（黄色虚线）绕银河系中心运动的俯视图（上）与侧视图（下）。│图源：M. Hopkins/Ōtautahi-Oxford team. Base map: ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar

3I/ATLAS与此前被确认的两颗星际天体并不是进入太阳系的全部星际天体。研究表明，每年有数个星际天体进入地球轨道以内；有非常多的星际天体位于海王星轨道以内。然而，这些星际天体在夜空中与太阳系内的众多小天体混杂在一起，且快速运动，难以被确认。

太阳系也在“输出”星际天体

不仅其他恒星系统会甩出大量小天体，太阳系也会甩出自己拥有的小天体。

太阳系的外围区域是假想中的“奥尔特云”，里面有大量小天体。有人估计，奥尔特云里的大部分小天体被甩入星际空间，成为星际天体。奥尔特云中剩下的那些天体中的一部分在引力扰动下进入太阳系内部区域，成为彗星。

少数本来沿椭圆轨道运动的彗星在木星、土星等巨行星的引力作用下，轨道变为永久的双曲轨道，也会离开太阳系。

例如，彗星C/1980 E1在1980年以0.228天文单位的距离经过木星附近，因为木星的引力摄动而被加速，成为永久双曲彗星，因此将离开太阳系。又如，彗星C/2024 L5 (ATLAS) 于2022年以0.0048天文单位的距离经过土星附近，因为土星的引力摄动，也成为永久双曲彗星，也将被甩出太阳系。

在过去几十亿年中，被甩出太阳系的彗星或小天体不计其数。它们中的一小部分可能进入其他恒星系统内部。因此，包括太阳系在内的不同的恒星系统之间长期交换小天体，出现星际天体并不值得奇怪。

痴迷外星人的勒布

这并不是勒布首次将天体现象与外星人飞船联系在一起。

2017年3月，勒布与合作者将快速射电暴（Fast Radio Bursts）解释为外星人发射的“光帆”。

2017年10月19日，全景巡天望远镜和快速反应系统（The Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System，Pan-STARRS，也被译为“泛星计划”）发现第一个星际天体“1I/奥陌陌”（1I/ʻOumuamua）后，勒布就提出它可能是外星人的飞船。

双子座南望远镜拍摄的第一个被发现的星际天体——1I/奥陌陌的彩色合成照片。│图源：Gemini Observatory/AURA/NSF

2014年初，一颗流星（CNEOS 2014-01-08）被观测到。2019年，勒布与合作者根据推断出的速度，断言它的母体是双曲轨道天体，当时认为这是第一个被确认的星际天体。但这个说法至今仍有争议。2023年，勒布宣称，他带领一支考察队前往太平洋，把磁力拖车放到2千米深的海底，采集到这颗流星的陨石，数量超过50颗。结合地震信号，他断言这些陨石可能是外星飞船的残骸。

勒布因此经常受到一些同行的反驳与批评。针对外星飞船残骸的说法，一些科学家批评他的说法过于草率、耸人听闻，并指出这属于他一贯的不当行为。

2024年，行星地震学家费尔南多（Benjamin Fernando）的团队分析了勒布所说的地震信号，得出结论：其中一个传感器所记录的地震信号并非由流星造成，而是由传感器附近行驶的一辆卡车引起的；他们说勒布与他的合作者 “不仅使用了错误的信号，而且找错了地方。”

天文学家德施（Steve Desch）说：“人们已经厌倦了听勒布那些荒诞不经的言论。这污染了严肃的科学研究，把我们所做的严谨研究与这种荒唐的哗众取宠混为一谈，把所有有价值的讨论空间都挤占了。”德施还表示，他的几位同事拒绝为勒布的研究成果相关的论文审稿，“这是同行评审过程和科学方法的真正崩溃，而且这令人非常沮丧和疲惫。”

勒布对别人的批评很不满。他于2021年7月创立了“伽利略计划”（The Galileo Project），旨在系统性地寻找外星技术遗迹的证据，而不仅仅是获得外星人发送的电磁波信号。“伽利略计划”的网站“开宗明义”地指出：“人类再也不能忽视外星科技文明存在的可能性，科学也不应因社会偏见或文化偏好而教条地拒绝潜在的外星解释，这些因素都不利于科学方法所要求的客观、实证的探究。”

这次，勒布等人将3I/ATLAS解释为外星飞船，只是他过去一些年来形成的惯常风格，可以说是他的“基本操作”了。而他一如既往地受到其他天文学家的批评与反驳。

太阳系动力学专家劳勒（Samantha Lawler）指出，“所有证据都表明，这是一颗来自另一个太阳系的普通彗星，就像无数颗从我们的太阳系中被抛射出去的彗星一样。”“尽管对于任何‘可检验的预测’都应保持开放的态度，但（勒布等人发表的）新论文将这种态度推到了极限。”劳勒引用了名言“非凡的主张需要非凡的证据”（extraordinary claims require extraordinary evidence），并指出： “（勒布等人提供的）证据绝对不算非凡。”

霍普金斯研究团队的成员林托特（Chris Lintott）表示：“任何有关它（3I/ATLAS）是人造物体的说法都是无稽之谈，是对正在进行的旨在了解这个天体的令人兴奋的工作的侮辱。”还有人批评勒布等人的论断“分散了其他科学家的工作注意力”。

实际上，他们的论文并未分散其他科学家的注意力，但却误导了大量民众。勒布在一篇叙述自己采集陨石的探险文章中讲了这样一个故事。私人飞机飞行员说：“欢迎您登机，勒布教授。”他回答：“请叫我阿维。我只是一个好奇的农家小子，其他的头衔都不重要。”然而，那篇文章的标题却是《我是哈佛大学的天文学家。我认为我们发现了星际物质》（“I’m a Harvard Astronomer. I Think We Found Interstellar Material”）。显然，哈佛大学天文学家/教授这个头衔对世人的威慑力是很大的，以这样的身份提出荒唐的猜测，很容易误导大量专业领域之外的人士。

总结

3I/ATLAS是一颗来自其他“太阳系”的小天体，在进入太阳系并足够靠近太阳时，成为一颗彗星。这是一颗星际彗星，我们完全可以用已有的知识来解释它的特征，而无需假设它是外星人制造的飞船。

星际天体很难被发现，至今只发现3颗。霍普金斯等人估计，即使强大如鲁宾天文台，未来10年内能够发现的星际天体可能只有5到50颗。对它们的性质的细致研究，是相关领域的科学家的重要任务之一。

勒布是一位出色的天体物理学家与宇宙学家，发表了数百篇有关黑洞、暗物质、第一代恒星以及宇宙有关的论文。我们不能因为他的一些奇谈怪论，就否定他在严肃的科学研究中的成就（当然，他认为他关于外星人的研究也是严肃研究）。但是，我们同样不能因为勒布是一个颇有成就的天文学家，就迷信他的所有说法。

致谢：邹莎莎帮助作者搜集整理了一部分资料。

参考文献（滚动阅读）

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[24]"The Galileo Project: "Daring to Look Through New Telescopes"". Harvard University.

[25]Miller, Katrina, "Scientist's Deep Dive for Alien Life Leaves His Peers Dubious - Avi Loeb, a Harvard astrophysicist, says that material recovered from the seafloor could be from an extraterrestrial spacecraft. His peers are skeptical. + comment". The New York Times. July 24, 2023

[26]Krajick, Kevin, "Was It an Alien Spacecraft—Or a Delivery Truck?". News from the Columbia Climate School. Columbia.April 9, 2024

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