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海归张茵手机星际彗星2I/博里索夫:一氧化碳丰度表明在较冷的恒星周围诞生

天文学与空间 2021-11-16 00:00:44

欧空局/哈勃信息中心 学分:美国宇航局,欧空局,K

梅奇(夏威夷大学)和D

朱维特(加州大学洛杉矶分校) 星际彗星2I/博里索夫利用美国宇航局哈勃太空望远镜的新观测,提供了另一个恒星系统行星构件的一瞥

博里索夫是已知的第一颗来自不同于我们太阳系的彗星

测量发现它含有异常丰富的一氧化碳,很大程度上不像属于我们太阳系的彗星

研究人员说,它不寻常的组成表明,在一个凉爽的红矮星类恒星周围,可能有一个富含碳的星周圆盘

这些观测是对另一颗恒星周围原始圆盘中的物质化学进行取样的最佳机会

彗星是气体、冰和尘埃的浓缩样本,在恒星诞生期间,它们在恒星周围的圆盘中形成漩涡

研究彗星很重要,因为天文学家仍在努力理解彗星在行星形成中的作用

它们也能在年轻的行星间重新分配有机物质,并可能给早期的地球带来了水

这些活动可能发生在其他行星系统中,正如博里索夫的构成所证明的那样

“随着一颗星际彗星穿过我们自己的太阳系,就像我们在自己的后院看到了一颗围绕另一颗恒星运行的行星的样本,”亚利桑那州图森大学月球和行星实验室的约翰·努南说,他是由阿拉巴马州奥本大学的丹尼斯·博德维茨领导的哈勃研究小组的成员

该小组利用哈勃独特的紫外线灵敏度,用分光镜检测从博里索夫彗星的固体彗星核中逃逸的一氧化碳气体

哈勃的宇宙起源摄谱仪在四个不同的场合观察了这颗彗星,从12月16日开始

2019年1月11日

2020年12月13日,这使得研究人员能够看到该物体的化学成分迅速变化,不同的冰混合物,包括一氧化碳、氧气和水,在太阳的温暖下升华

哈勃天文学家惊讶地发现,星际彗星的彗发,即围绕原子核的气体云,含有大量的一氧化碳气体,至少比水蒸气多50%

这个数量比之前测量的进入太阳系内部的任何彗星的数量都要高三倍以上

水的测量是由美国宇航局的尼尔·格里尔斯-斯威夫特卫星进行的,该卫星的观测是与哈勃研究一起进行的

一氧化碳冰非常易挥发

不需要太多的阳光来加热冰,并将其转化为从彗星核中逸出的气体

对于一氧化碳来说,这种活动发生在离太阳非常远的地方,大约110亿英里远,是冥王星离太阳最远点距离的两倍多

相比之下,水在距离太阳约2亿英里(小行星带内缘的大致距离)之前,一直以冰的形式存在

信用:美国国家航空航天局,科学技术学院,英国

梅奇(夏威夷大学)和D

朱维特(加州大学洛杉矶分校) 然而,对博里索夫彗星来说,哈勃的测量表明一些一氧化碳冰被锁在彗星的核内,这只有在太阳的热量带走水冰层时才被发现

“当彗星从太阳上消退时,一氧化碳的含量并没有像预期的那样下降

这意味着我们看到了彗星的原始层,它真实地反映了这个物体是由什么组成的,”博德维茨解释说

“由于在离太阳如此之近的地方存活了大量的一氧化碳冰,我们认为博里索夫彗星来自一个更冷的地方,来自一个与我们的恒星非常不同的碎片盘

" 研究人员说,在距离太阳2亿英里的范围内,彗星表面的水释放速率几乎总是远远高于一氧化碳的释放速率

只有一两个已知的太阳系彗星挑战了这一规则

波德维茨说:“哈勃在博里索夫彗星上测量到的并不是大多数太阳系彗星的特性。”

“这就是为什么博里索夫彗星对我们如此突出,因为我们推断博里索夫很可能是它所来自的恒星系统的代表

" 研究人员认为,这颗彗星可能是从一颗红矮星周围富含碳的冰碎片盘中喷射出来的,红矮星是我们银河系中最常见的恒星类型

红矮星比太阳更暗,质量也更小

因此,它们的星周圆盘可能比我们的太阳系要冷得多

努南说:“这些恒星的温度和亮度与博里索夫彗星的成分类型完全相同,因此它们可能形成彗星。”

一颗木星大小的大行星可能将这颗彗星踢出了外星系统

研究人员说,许多红矮星都有大型行星在离它们的宿主恒星足够远的地方运行,在那里一氧化碳以冰的形式存在

波德维茨说:“如果一颗木星大小的行星向内迁移,它可能会踢出许多这样的彗星。”

博里索夫彗星是在2008年8月16日被发现的

2019年3月30日,克里米亚的彗星猎人根纳迪·博里索夫

流浪者彗星类似于其他太阳系彗星,但是天文学家根据它的轨道确定了它的星际起源

自从发现这颗彗星以来,包括哈勃在内的一系列望远镜已经观察到它穿过太阳系并绕过太阳

它最终将离开太阳系,继续它的太空之旅

博里索夫彗星是第一颗造访太阳系的真正的星际彗星

第一个已知的流浪游客是一个名为1I/`Oumuamua的物体,它是在2017年离开太阳时被发现的

与普通彗星不同的是,“乌姆阿穆阿”彗星周围没有可见的逃逸气体和尘埃彗形象,因此天文学家无法使用光谱学对其化学成分进行采样来对其进行表征

天文学家希望用现在和未来的望远镜扫描整个天空,从太阳系外找到更多这样的流浪彗星

该团队的研究结果将发表在《自然天文学》杂志上

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