现有证据指出,在太阳系外的宇宙空间中存在着大量的水,然而,发现并研究它们并不十分容易-除非它自己来到我们身边。现在,通过附着在一颗来自几光年外的彗星上,这些星际来客已经到来。
对2I/鲍里索夫的一项发现指出,这颗星际彗星正在释放水蒸气。相关研究已提交《天体物理学快报》,并发表在预印本网站arXiv上。
这些水蒸气,反过来又提供了有关彗星核、彗星所喷出的挥发性元素和化合物、以及彗星所起源的恒星盘的信息。
“这颗彗星有一种原始的挥发性成分,被认为反映了它们在原恒星盘形成区域的情况。这使得对于彗星挥发物质的研究,能够有力促进我们对于行星形成过程中物理和化学过程的理解,”研究人员在论文中写道,该论文还未经同行评议。
星际彗星2I/鲍里索夫的发现为我们提供了一个机会,可以对一颗确定无疑来自于太阳系外的彗星的挥发性成分进行采样,并为我们理解其他原恒星盘的物理和化学过程提供约束条件。
我们研究过很多太阳系内的彗星,所以对那些太阳系内的行星形成过程,我们有很好的认识和理解,但是系外行星系统的这一过程却是一个巨大的谜团。了解系外行星可以帮助我们了解生命是如何在宇宙中出现的。
我们知道太阳系内的彗星通常富含水分;事实上,我们认为地球上大部分的水可能就是由彗星和小行星带来的。
因此,美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的亚当·麦凯和他的同事们对这颗星际彗星进行了光谱观测,试图确定它携带了多少水。利用安装在新墨西哥州天体物理研究协会(ARC)望远镜上的高分辨率ARCES仪器,他们对这颗彗星拍了两张曝光时间为1800秒的光谱照片。
2I/鲍里索夫自己不发光,但它能够被太阳照亮。这些光谱照片能够将彗星反射的阳光分解为其组成物质的波长,由于不同的元素和化合物会发出和吸收特定的波长,这就使得科学家们能够找出过滤光线的气体的化学成分。
在这两张光谱照片中,研究小组观察到一个与水的存在相一致的吸收峰。基于这个吸收峰发现,这颗星际彗星正在升华的水量与太阳系彗星相当。
而后,研究小组用一个简单的模型确定,彗星上活跃的产水面积是1.7平方公里(0.65平方英里)—这一面积比例与太阳系彗星的相一致。
在发现这颗彗星两个月后进行的其他光谱分析发现,2I/鲍里索夫正在产生氰化物和双原子碳—这是在太阳系彗星中常见的另外两种物质。根据这些分析,研究小组认为,2I/鲍里索夫产生水、氰化物和双原子碳区域的比例似乎与太阳系彗星的非常相似。
该研究小组非常谨慎地指出,他们的研究结果是基于一个模型做出的,需要进一步的观察来证实他们的发现,但到目前为止,几乎所有的观察都指向2I/鲍里索夫看起来和太阳系彗星很相像。
这非常酷—因为这意味着我们的太阳系的形成条件并不是独一无二的。更进一步来讲,这意味着太阳系外还有很多其他的“地球”。
现在,距离2I/鲍里索夫在12月8日接近太阳的近日点还有不到1天的时间,在此期间,它将持续变亮,我们期待得到关于这位神奇的星际来客的最新信息。
相关知识延伸阅读
2I/鲍里索夫最初被命名为C/2019 Q4 (鲍里索夫),是第一个被观测到的星际彗星,也是继奥陌陌之后第二个被观测到的太阳系外来客。[2I/鲍里索夫的轨道偏心率为3.3,不以太阳为中心。这颗彗星将于2019年12月穿过太阳系黄道面,在2019年12月8日,其距离太阳只有2个天文单位多一点。
图解:与斥侯星比较的轨迹图 (鮑里索夫彗星为深黄线,斥侯星为红线)
参考资料
1.维基百科全书
2.天文学名词
3. sciencealert-罗威一
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