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我们可能永远无法弄清楚星际彗星3I/ATLAS来自哪里

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智利国际双子座天文台拍摄的 3I/ATLAS 深度图像,显示彗星周围的气体和尘埃彗发

国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA/Shadow the Scientist

3I/ATLAS,这颗穿过我们太阳系的星际彗星,可能在数十亿年的时间里被宇宙射线彻底改变,彻底改变了它的外观,以至于我们可能永远无法弄清楚它来自哪里。

自从天文学家在 7 月份首次发现 3I/ATLAS 以来,他们详细介绍了一些令人费解的特性。其中包括彗发(由气体和尘埃组成的羽流)中的二氧化碳含量,其含量比太阳系中的典型彗星至少高 16 倍,使其成为有史以来二氧化碳含量最丰富的彗星之一。

一些天文学家希望这可能表明 3I/ATLAS 起源于奇异的恒星系统(或者不太可能是外星恒星系统)参与),但可能有一个更简单的解释。

罗曼·马焦洛 位于于克勒的比利时皇家太空航空研究所的研究人员和他的同事认为,高二氧化碳浓度的最佳解释是 3I/ATLAS 的外部在数十亿年来被称为宇宙射线的高能粒子彻底改变。

“不知何故,这个过程有点被忽视或被视为次要过程,因为它非常缓慢。但最终,对于像彗星或星际物体这样的物体,它具有很强的影响,”马吉奥洛说。

研究人员将 3I/ATLAS 的观测结果与实验室研究进行了比较,在实验室研究中,宇宙射线发射到由水和一氧化碳组成的冰上,这种冰被认为类似于彗星上形成的冰。这些研究发现,这个过程会产生大量的二氧化碳,并留下一种富含碳的红色残留物,天文学家也在彗星上观察到了这种情况。

“非常缓慢地, [cosmic rays] 会破坏分子并产生活性自由基,分子碎片会重新组合,因此它们会慢慢改变物质的化学成分 [comet’s] 冰,”马焦洛说。

他说,这将对我们了解这些彗星从何而来的希望造成重大打击,因为宇宙射线可能会摧毁重要的证据。此前,天文学家认为像 3I/ATLAS 这样的星际彗星保存得极其完好,就像冷化石一样,包含着其他恒星系统的关键信息,但我们可能需要更加谨慎地对待我们能从它们身上收集到多少信息。

由于彗星穿过太阳系的速度很高,用卫星访问彗星直接采样物质的可能性已被排除。但对于辨别 3I/ATLAS 的真实本质还是有一线希望的。

这颗彗星目前正在靠近太阳的地方经过,从地球上看不到,但预计将在 12 月再次出现。马吉奥洛说,这种近距离的穿越可能会融化其外层足够的冰,从而揭示出下面受到宇宙射线保护的物质。但这取决于它进入太阳系以来已经损失了多少冰,以及其冰壳的厚度,而我们目前还不知道,他说。

西里尔·奥皮托姆 英国爱丁堡大学表示,即将进行的詹姆斯·韦伯太空望远镜和地面望远镜的观测对于寻找彗星表面以下更多的原始物质至关重要。 “接下来的几个月我们将非常激动人心,”她说。

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