現有證據指出,在太陽系外的宇宙空間中存在著大量的水,然而,發現并研究它們并不十分容易-除非它自己來到我們身邊。現在,通過附著在一顆來自幾光年外的彗星上,這些星際來客已經到來。
對2I/鮑里索夫的一項發現指出,這顆星際彗星正在釋放水蒸氣。相關研究已提交《天體物理學快報》,并發表在預印本網站arXiv上。
這些水蒸氣,反過來又提供了有關彗星核、彗星所噴出的揮發性元素和化合物、以及彗星所起源的恒星盤的信息。
“這顆彗星有一種原始的揮發性成分,被認為反映了它們在原恒星盤形成區域的情況。這使得對于彗星揮發物質的研究,能夠有力促進我們對于行星形成過程中物理和化學過程的理解,”研究人員在論文中寫道,該論文還未經同行評議。
星際彗星2I/鮑里索夫的發現為我們提供了一個機會,可以對一顆確定無疑來自于太陽系外的彗星的揮發性成分進行采樣,并為我們理解其他原恒星盤的物理和化學過程提供約束條件。
我們研究過很多太陽系內的彗星,所以對那些太陽系內的行星形成過程,我們有很好的認識和理解,但是系外行星系統的這一過程卻是一個巨大的謎團。了解系外行星可以幫助我們了解生命是如何在宇宙中出現的。
我們知道太陽系內的彗星通常富含水分;事實上,我們認為地球上大部分的水可能就是由彗星和小行星帶來的。
因此,美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的亞當·麥凱和他的同事們對這顆星際彗星進行了光譜觀測,試圖確定它攜帶了多少水。利用安裝在新墨西哥州天體物理研究協會(ARC)望遠鏡上的高分辨率ARCES儀器,他們對這顆彗星拍了兩張曝光時間為1800秒的光譜照片。
2I/鮑里索夫自己不發光,但它能夠被太陽照亮。這些光譜照片能夠將彗星反射的陽光分解為其組成物質的波長,由于不同的元素和化合物會發出和吸收特定的波長,這就使得科學家們能夠找出過濾光線的氣體的化學成分。
在這兩張光譜照片中,研究小組觀察到一個與水的存在相一致的吸收峰。基于這個吸收峰發現,這顆星際彗星正在升華的水量與太陽系彗星相當。
而后,研究小組用一個簡單的模型確定,彗星上活躍的產水面積是1.7平方公里(0.65平方英里)—這一面積比例與太陽系彗星的相一致。
在發現這顆彗星兩個月后進行的其他光譜分析發現,2I/鮑里索夫正在產生氰化物和雙原子碳—這是在太陽系彗星中常見的另外兩種物質。根據這些分析,研究小組認為,2I/鮑里索夫產生水、氰化物和雙原子碳區域的比例似乎與太陽系彗星的非常相似。
該研究小組非常謹慎地指出,他們的研究結果是基于一個模型做出的,需要進一步的觀察來證實他們的發現,但到目前為止,幾乎所有的觀察都指向2I/鮑里索夫看起來和太陽系彗星很相像。
這非常酷—因為這意味著我們的太陽系的形成條件并不是獨一無二的。更進一步來講,這意味著太陽系外還有很多其他的“地球”。
現在,距離2I/鮑里索夫在12月8日接近太陽的近日點還有不到1天的時間,在此期間,它將持續變亮,我們期待得到關于這位神奇的星際來客的最新信息。
相關知識延伸閱讀
2I/鮑里索夫最初被命名為C/2019 Q4 (鮑里索夫),是第一個被觀測到的星際彗星,也是繼奧陌陌之后第二個被觀測到的太陽系外來客。[2I/鮑里索夫的軌道偏心率為3.3,不以太陽為中心。這顆彗星將于2019年12月穿過太陽系黃道面,在2019年12月8日,其距離太陽只有2個天文單位多一點。
圖解:與斥侯星比較的軌跡圖 (鮑里索夫彗星為深黃線,斥侯星為紅線)
參考資料
1.維基百科全書
2.天文學名詞
3. sciencealert-羅威一
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