當(dāng)這個(gè)被稱為“Oumuamua（奧陌陌）”的神秘天體在2017年10月經(jīng)過(guò)太陽(yáng)系時(shí)，天文學(xué)家們歡欣鼓舞。除了是在我們太陽(yáng)系中探測(cè)到的第一個(gè)星際物體之外，它的到來(lái)讓我們看到了這類事件發(fā)生的頻率。

由于小行星和彗星被認(rèn)為是行星系統(tǒng)形成后留下的物質(zhì)，它也提供了一個(gè)研究太陽(yáng)系外系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。不幸的是，在任何這樣的研究進(jìn)行之前，奧陌陌就離開(kāi)了我們的太陽(yáng)系。但又幸運(yùn)的是，今年夏天探測(cè)到的彗星C/2019Q4(Borisov)為研究放氣留下的物質(zhì)提供了新機(jī)會(huì)。

利用威廉·赫歇爾望遠(yuǎn)鏡(WHT)收集的數(shù)據(jù)，一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)2i/Borisov含有***，但正如道格拉斯·亞當(dāng)斯(Douglas Adams)的名言：“不要恐慌”！這項(xiàng)研究現(xiàn)在發(fā)表在《天體物理學(xué)快報(bào)》期刊上，由貝爾法斯特女王大學(xué)天體物理研究中心的Alan Fitzsimmons教授領(lǐng)導(dǎo)。歐洲南方天文臺(tái)(ESO)、天文學(xué)研究所、STAR研究所、歐空局近地天體協(xié)調(diào)中心、國(guó)家天體物理研究所(INAF)和多所大學(xué)的成員也加入了研究行列。正如菲茨西蒙斯教授和同事在研究中指出的那樣：

像“奧陌陌”這樣的星際物體探測(cè)，為研究太陽(yáng)系外的行星系統(tǒng)開(kāi)辟了新可能性。本質(zhì)上，天文學(xué)家可以檢查這些物體在接近太陽(yáng)時(shí)產(chǎn)生的光譜，并在放氣過(guò)程中釋放物質(zhì)。由于彗星和小行星基本上是行星系統(tǒng)形成后留下的物質(zhì)，這些研究將使科學(xué)家能夠?qū)μ?yáng)系外行星形成所涉及的物理和化學(xué)過(guò)程施加限制。基本上，這就像能夠研究太陽(yáng)系外的行星，而不必親自去那里。星際物體是來(lái)自其他恒星的行星系統(tǒng)材料樣本，被送到我們的家門(mén)口，或者至少送到了我們的太陽(yáng)系。

物理性質(zhì)提供了關(guān)于其他恒星系統(tǒng)如何演化的線索，以及可能存在的小天體類型。通過(guò)測(cè)量成分，可以將發(fā)現(xiàn)與數(shù)十年來(lái)對(duì)彗星和小行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的研究進(jìn)行比較。為了研究，F(xiàn)itzsimmons教授和同事使用位于ESO的La Palma天文臺(tái)4.2米WHT和中間色散光譜儀和成像系統(tǒng)(ISIS)來(lái)觀察彗星。觀察到的是一片薄云，顯示出來(lái)自***氣體(CN)的強(qiáng)烈信號(hào)，換句話說(shuō)，這是一種表明***存在的有毒蒸氣。利用其他天文臺(tái)進(jìn)行了后續(xù)研究，以確認(rèn)他們的發(fā)現(xiàn)：

根據(jù)WHT數(shù)據(jù)，加上使用Hawai的Gemini-North望遠(yuǎn)鏡和摩洛哥的Trappist-North望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行額外觀測(cè)，測(cè)量了彗星噴射塵埃粒子和CN氣體的相對(duì)量。發(fā)現(xiàn)了與太陽(yáng)系彗星非常相似的數(shù)值，盡管它可能比平均水平略微“氣體”多一些。這些計(jì)算表明，中央冰核的直徑在1.4公里到6.6公里之間。但隨著彗星中觀察到更多氣體，這些數(shù)字可能會(huì)發(fā)生變化。但在任何人開(kāi)始認(rèn)為這可能對(duì)地球上的生命構(gòu)成危險(xiǎn)之前，有幾點(diǎn)警告是必要的。

首先，根據(jù)2i/Borisov的軌道，彗星將越過(guò)火星軌道。到2019年12月8日，它將最接近太陽(yáng)，達(dá)到2AU以下的距離(或兩倍于太陽(yáng)與地球之間的距離)。這意味著地球沒(méi)有機(jī)會(huì)穿過(guò)彗星的尾巴，因此它的大氣中不會(huì)有任何***氣體。第二，1910年發(fā)生了非常類似的事情，當(dāng)時(shí)地球經(jīng)過(guò)哈雷彗星的軌道，地球大氣層在尾巴刷了六個(gè)小時(shí)。在此之前，天文學(xué)家宣布已經(jīng)獲得了光譜，表明其尾部存在氰化氣體。

雖然大多數(shù)天文學(xué)家堅(jiān)持認(rèn)為沒(méi)有什么可擔(dān)心的，但一位法國(guó)天文學(xué)家(Camille Flammarion)并不樂(lè)觀。2i/Borisov的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了天文學(xué)家自“Oumuamua”兩年前穿過(guò)太陽(yáng)系以來(lái)一直懷疑的一些事情。其觀察到的成分也相當(dāng)有說(shuō)服力。這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了恒星系統(tǒng)可以將大量冰冷的小行星噴射到星際空間的預(yù)測(cè)，如果它們通過(guò)足夠接近我們的太陽(yáng)，就可能成為活躍的彗星。這與我們認(rèn)為在行星形成和遷移期間太陽(yáng)系發(fā)生的情況相匹配。令人驚訝的是2i/Borisov現(xiàn)在看起來(lái)多么“正?！?。

這可能表明其他太陽(yáng)系中類似的彗星形成區(qū)域，但對(duì)2i/Borisov進(jìn)行更多的研究，并發(fā)現(xiàn)更多的星際彗星，我們就會(huì)知道得更多。簡(jiǎn)而言之，對(duì)星際物體的研究可以提供對(duì)其他恒星系統(tǒng)本質(zhì)的洞察，而這個(gè)特殊的物體表明它們可能與我們太陽(yáng)系非常相似。誰(shuí)知道呢？也許這是一個(gè)很好的跡象，表明宜居行星也可能存在于其中。至少我們知道形成它們所需的所有化學(xué)和物理性質(zhì)都存在。

博科園｜文：Matt Williams/Universe Today

參考期刊《arXiv》《天體物理學(xué)快報(bào)》

Cite: arXiv:1909.12144

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