利用美国国家航空航天局尼尔·格雷尔斯·斯威夫特天文台搭载的紫外/光学望远镜,天文学家探测到了星际天体3I/ATLAS释放出的羟基(OH)气体,这是水的一种化学特征">利用美国国家航空航天局尼尔·格雷尔斯·斯威夫特天文台搭载的紫外/光学望远镜,天文学家探测到了星际天体3I/ATLAS释放出的羟基(OH)气体,这是水的一种化学特征">
利用美国国家航空航天局尼尔·格雷尔斯·斯威夫特天文台搭载的紫外/光学望远镜,天文学家探测到了星际天体3I/ATLAS释放出的羟基(OH)气体,这是水的一种化学特征。
2025年7月1日,第三个星际天体3I/ATLAS的发现,在全球范围内引发了广泛的特征研究活动。
从之前的星际天体1I/‘奥陌陌和2I/鲍里索夫中吸取经验后,观测活动迅速展开,以捕捉其初始亮度、形态、光变曲线、颜色以及光学和近红外光谱。
鉴于彗发的明显亮度和早期延展,人们推测并搜寻了气体的产生,但并未找到。
对星际天体早期活动进行特征描述,对于理解它们在接近太阳时的化学和物理演化至关重要,因为这可能是它们在漫长动力学寿命中首次受到显著加热。
“探测到水是理解星际彗星演化的重大突破,” 奥本大学天文学家丹尼斯·博德维茨及其同事表示。
“在太阳系彗星中,水是科学家衡量其整体活动,并追踪阳光如何促使其他气体释放的标准。”
“它是化学基准,是比较彗星核中挥发性冰的基础。”
“在星际天体中发现同样的信号意味着,我们首次能够将3I/ATLAS置于与研究太阳系本土彗星相同的尺度上,这朝着比较银河系中行星系统化学迈出了一步。”
“3I/ATLAS的非凡之处在于水活动发生的位置。”
斯威夫特天文台在这颗彗星距离太阳几乎是地球到太阳距离三倍时,探测到了羟基,这远远超出了彗星表面水冰能够轻易升华的区域,并且测量出其水流失速率约为每秒40千克。在这样的距离上,大多数太阳系彗星处于平静状态。
3I/ATLAS发出的强烈紫外线信号表明,还有其他因素在起作用:也许是阳光加热了从彗核释放出的小冰粒,使其汽化并为周围的气体云提供物质。
这种广泛的水源仅在少数遥远彗星中被观测到,这表明存在复杂的分层冰,其中保留了这些天体形成过程的线索。
迄今为止发现的每一颗星际彗星,都揭示了太阳系之外行星化学的不同方面。
它们共同表明,彗星的构成要素以及塑造它们的挥发性冰,在不同恒星系统之间可能存在巨大差异。
这些差异暗示了行星形成环境的多样性,以及温度、辐射和成分等过程如何塑造最终构成行星,甚至可能孕育生命的物质。
捕捉到3I/ATLAS发出的微弱紫外线,本身就是一项技术壮举。
斯威夫特天文台搭载的是一台口径适中的30厘米望远镜,但由于在地球大气层之上的轨道运行,它能够观测到在到达地面之前几乎完全被吸收的紫外线波长。
不受天空眩光和大气干扰的影响,斯威夫特的紫外/光学望远镜在这些波长上达到了4米级地面望远镜的灵敏度。
其快速指向能力使天文学家能够在发现彗星几周内对其进行观测,远在它变得太暗或离太阳太近而无法从太空进行研究之前。
“当我们从星际彗星中探测到水,甚至是其微弱的紫外线信号羟基时,我们正在解读来自另一个行星系统的信息,” 博德维茨教授说。
“这告诉我们,生命化学的构成要素并非我们太阳系所独有。”
“到目前为止,每一颗星际彗星都带来了惊喜,” 奥本大学博士后研究员邢泽希博士补充道。
“‘奥陌陌是干燥的,鲍里索夫富含一氧化碳,而现在ATLAS在我们意想不到的距离上释放出水。”
“每一颗都在改写我们对行星和彗星如何在恒星周围形成的认知。”
一篇描述这些发现的论文于9月30日发表在《天体物理学杂志快报》上。


