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通过对来自太空深处的神秘访客的分析,揭示了不寻常的秘密

通过对来自太空深处的神秘访客的分析,揭示了不寻常的秘密

2I/Borisov可能是在极冷的环境中形成的,含有大量的一氧化碳。

去年,一位银河系访客进入了我们的太阳系。星际2彗星i /鲍里索夫。2019年12月15日和16日,天文学家们将阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)指向彗星,首次直接观测到储存在物体内部的化学物质,这些化学物质来自于一个行星系统,而不是我们自己的。这项研究今天(2020年4月20日)在线发表在《自然天文学》杂志上。

位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的马丁·科迪纳和斯蒂芬妮·米兰姆领导的国际科学家小组对阿尔玛彗星进行了观测,结果显示,从彗星喷出的气体中含有异常高的一氧化碳(CO)。CO的浓度比任何人在距太阳2个天文单位范围内(不到1.86亿英里,即3亿公里)的任何一颗彗星上探测到的浓度都要高。据估计,2I/ borisovs CO的浓度比太阳系彗星的平均浓度高9到26倍。

天文学家对了解彗星很感兴趣,因为这些天体大部分时间都在非常寒冷的环境中远离任何恒星。与行星不同的是,它们的内部组成自诞生以来没有发生重大变化。因此,它们可以揭示出原行星盘在诞生过程中所发生的许多过程。这是我们第一次从太阳系外观察彗星的内部。天体化学家马丁·柯蒂纳说,“它与我们以前所见过的大多数彗星都有显著的不同。

通过对来自太空深处的神秘访客的分析,揭示了不寻常的秘密

阿尔玛在彗星喷出的气体中检测到两种分子:氰化氢(HCN)和一氧化碳(CO)。团队期望看到HCN的同时,也存在于2我/鲍里索夫类似的发现在太阳系的彗星,他们惊奇地看到大量有限公司“;彗星必须从材料非常丰富在公司形成了冰,它只出现在空间中的温度最低的,低于-420华氏度(-250摄氏度),”;行星科学家Stefanie Milam说。

阿尔玛在改变我们对太阳系彗星物质性质的认识方面起了重要作用。现在这个独特的物体来自我们的邻居。也正是由于almao在亚毫米波波长上具有空前的灵敏度,我们才能描绘出这种独特物质释放出的气体的特征。弗吉尼亚州夏洛茨维尔国家射电天文台的Anthony Remijan说,他是这篇论文的合著者。

一氧化碳是太空中最常见的分子之一,在大多数彗星中都能发现。然而,在彗星中CO的浓度有很大的变化,没有人知道为什么。其中一些可能与太阳系中彗星的形成地点有关;有些与彗星的轨道使其更接近太阳并使其释放更容易蒸发的冰的频率有关。

如果我们观测到的气体反映了波里索夫诞生地的成分,那么这就表明它可能是在一个遥远的行星系统的一个极冷的外部区域,以一种不同于我们太阳系彗星的方式形成的。Cordiner补充道。这个区域可以与海王星外冰冷天体的寒冷区域相比较,被称为柯伊伯带。

该研究小组只能推测是哪颗恒星承载了波里索夫的行星系统。用ALMA观测到的大多数原行星盘都是围绕太阳等低质量恒星的年轻版本旋转的。Cordiner说。许多这样的圆盘远远超出了我们自己的彗星被认为形成的区域,并包含大量的极冷气体和尘埃。有可能2I/Borisov来自这些较大的磁盘中的一个。

由于它穿越太阳系时的高速(33公里/秒或21英里/秒),天文学家怀疑2I/Borisov被踢出了它的主系统,可能是通过与路过的恒星或巨型行星的相互作用。在业余天文学家根纳季·鲍里索夫(Gennady Borisov)于2019年8月30日发现它之前,它在寒冷、孤独的星际空间中航行了数百万或数十亿年。

波里索夫是太阳系中发现的第二个星际物体。第一个mdash;1 i /年代;Oumuamua mdash;它是在2017年10月被发现的,当时它已经在走向消亡,因此很难透露它是彗星、小行星还是其他什么东西的细节。在2I/Borisov周围存在着活跃的气体和尘埃,这使它成为第一颗被确认的星际彗星。

在其他星际彗星被观测到之前,2I/博里索夫彗星的不寻常成分很难被解释,而且产生的问题比它所能回答的要多。它的组成是典型的星际彗星吗?在未来的几年里,我们会看到更多具有特殊化学成分的星际彗星吗?他们将揭示其他恒星系统中行星是如何形成的?

波里索夫使我们第一次看到了形成另一个行星系统的化学过程。米拉姆说。但是,只有当我们能把这个天体与其他星际彗星相比时,我们才能知道2I/博里索夫是一个特例,还是每个星际天体都有不同寻常的高浓度CO.”

参考译文:第一颗活跃星际彗星的CO丰度异常高;作者:M. A. Cordiner, S. N. Milam, N. Biver, D. Bockelée-Morvan, N. X. Roth, E. A. Bergin, E. Jehin, A. J. Remijan, S. B. Charnley, M. J. Mumma, J. Boissier, J. Crovisier, L. Paganini, y.j。关和李大成,2020年4月20日,《自然天文学》。

DOI: 10.1038 / s41550 - 020 - 1087 - 2

国家射电天文台是国家科学基金会的一个设施,在联合大学公司的合作协议下运作。

笔记

一颗来自奥尔特云的彗星被称为C/2016 R2 (PanSTARRS),当它距离太阳2.8天文单位时,它的CO含量甚至比鲍里索夫还要高。

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