無論環境多冷多熱,意外發現多數彗星都存在重金屬蒸氣

作者 | 發布日期 2021 年 05 月 21 日 18:21 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


科學家通常透過彗星的大氣層來推斷彗星成分,並且一般不會檢測到諸如鎳之類的金屬。然而天文學家現在第一次在多顆太陽系彗星與星際彗星中識別出鐵、鎳蒸氣,這結果令人備感困惑,研究人員想不出這些彗星所處的寒冷環境中如何存在氣態金屬。

彗星是行星形成後留下的灰塵和冰塊殘骸,當它們從外圍朝太陽接近時,會被加熱昇華並釋氣顯出可見的大氣層,也就是彗髮,有時還有彗尾,科學家可透過分析彗星大氣來推斷出彗星表面組成。

一般來說,雖然已知彗星內部存在鐵、鎳、銅、鈷、錳等重金屬元素,但固態金屬不會在低溫下昇華(直接從固體變成氣體),通常僅在高於 725℃ 的高溫環境中才能觀察到彗星重金屬原子氣體,因此科學家也不抱期望在遠離太陽的寒冷彗星中找到氣態金屬。

然而根據最近兩篇各自發表在《自然》(Nature)期刊的新研究,科學家第一次從位處寒冷環境中的彗星大氣中檢測到氣態金屬,它們有些來自外太陽系,有的來自星際空間。

比利時列日大學團隊透過甚大望遠鏡(VLT)數據,發現過去 20 年來有將近 20 顆彗星大氣含鐵與鎳原子,甚至距離太陽超過 4.8 億公里(地球與太陽之間距離的 3 倍以上)。

來自太陽系的隕石通常鐵含量會比鎳多 10 倍,但團隊發現這些彗星大氣中的鐵和鎳含量大致相等,新結果可能會影響我們對早期太陽系的認知,研究人員認為它們或許來自彗核表面一種特殊物質,以相同的比例釋出鐵和鎳。

而根據另一篇新論文,科學家甚至也從星際彗星 2I / Borisov 大氣發現氣態鎳,兩者起源不同卻有類似過程,說明彗星可能都在各自恆星系統內的相似條件與位置形成。

(首圖來源:歐洲南方天文台

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