外太陽系天體首發現二氧化碳冰，顛覆水冰是最常見物質認知

天文學家首次在太陽系邊緣的海王星天體（TNO）觀測到二氧化碳與一氧化碳冰，這項發現將進一步幫助我們理解太陽系的形成，以及天體如何遷移。

海王星外天體（TNO）是指太陽系軌道平均距離比海王星半長軸（30.1AU）還長的小行星與其他天體，第一顆已知的海王星外天體為冥王星。

這些天體就像行星形成過程遺跡，可以幫助我們理解最初從太陽原行星盤形成的地點、如何到達遷移至當前區域，以及它們的表面自形成以來如何變化，由於它們形成於距離太陽更遠的地方，因此包含了原行星盤最原始成分的資訊。

二氧化碳是太陽系最豐富的冰成分之一，天文學家已在各行星大氣層、衛星、彗星，甚至水星、月球和火星地表檢測到它，然而二氧化碳最初雖在原行星盤形成，過去卻從未在海王星外天體檢測到，此外，一氧化碳也僅存在於最大的海王星外天體表面。

韋伯太空望遠鏡於是投入協尋海王星外天體是否存在二氧化碳。

根據中佛羅里達大學（UCF）團隊對 59 個海王星外天體的觀測數據，研究人員報告從當中 56 個檢測到二氧化碳冰、 28 個檢測到一氧化碳冰，表明二氧化碳廣泛存於海王星外天體表面，與動力學或體型大小無關；一氧化碳則比較出現在二氧化碳豐度高的天體。

團隊指出，這些組成差異可歸因於來自原行星盤不同區域，二氧化碳主要可能吸積自原行星盤，不過數據表明一氧化碳可能由輻射產生。

過去，我們沒有在海王星外天體檢測到二氧化碳冰的可能原因包括元素豐度較低，且隨著時間推移，非揮發性二氧化碳逐漸被埋在其他不易揮發的冰層下，但現在借助強大的韋伯太空望遠鏡，天文學家得以精確定位、探測海天星外天體的一氧化碳冰與二氧化碳冰痕跡。

此外，原本天文學家認為水冰才是海王星外天體表面最豐富的物質，現在新研究顛覆此觀點，二氧化碳不僅存於海王星外天體，甚至比水冰更常見，大幅改變我們對海王星外天體組成的認知，其表面演化過程可能比想像中更複雜。

新論文發表在《自然天文學》期刊。

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（首圖來源：pixabay）