當這個被稱為“Oumuamua（奧陌陌）”的神秘天體在2017年10月經過太陽系時，天文學家們歡欣鼓舞。除了是在我們太陽系中探測到的第一個星際物體之外，它的到來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為是行星系統(tǒng)形成后留下的物質，它也提供了一個研究太陽系外系統(tǒng)的機會。不幸的是，在任何這樣的研究進行之前，奧陌陌就離開了我們的太陽系。但又幸運的是，今年夏天探測到的彗星C/2019Q4(Borisov)為研究放氣留下的物質提供了新機會。
利用威廉·赫歇爾望遠鏡(WHT)收集的數據，一個國際天文學家小組發(fā)現2i/Borisov含有氰化物，但正如道格拉斯·亞當斯(Douglas Adams)的名言：“不要恐慌”！這項研究現在發(fā)表在《天體物理學快報》期刊上，由貝爾法斯特女王大學天體物理研究中心的Alan Fitzsimmons教授領導。歐洲南方天文臺(ESO)、天文學研究所、STAR研究所、歐空局近地天體協(xié)調中心、國家天體物理研究所(INAF)和多所大學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，為研究太陽系外的行星系統(tǒng)開辟了新可能性。本質上，天文學家可以檢查這些物體在接近太陽時產生的光譜，并在放氣過程中釋放物質。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，這些研究將使科學家能夠對太陽系外行星形成所涉及的物理和化學過程施加限制。基本上，這就像能夠研究太陽系外的行星，而不必親自去那里。星際物體是來自其他恒星的行星系統(tǒng)材料樣本，被送到我們的家門口，或者至少送到了我們的太陽系。
物理性質提供了關于其他恒星系統(tǒng)如何演化的線索，以及可能存在的小天體類型。通過測量成分，可以將發(fā)現與數十年來對彗星和小行星繞太陽運行的研究進行比較。為了研究，Fitzsimmons教授和同事使用位于ESO的La Palma天文臺4.2米WHT和中間色散光譜儀和成像系統(tǒng)(ISIS)來觀察彗星。觀察到的是一片薄云，顯示出來自氰化物氣體(CN)的強烈信號，換句話說，這是一種表明氰化物存在的有毒蒸氣。利用其他天文臺進行了后續(xù)研究，以確認他們的發(fā)現：
根據WHT數據，加上使用Hawai的Gemini-North望遠鏡和摩洛哥的Trappist-North望遠鏡進行額外觀測，測量了彗星噴射塵埃粒子和CN氣體的相對量。發(fā)現了與太陽系彗星非常相似的數值，盡管它可能比平均水平略微“氣體”多一些。這些計算表明，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，這些數字可能會發(fā)生變化。但在任何人開始認為這可能對地球上的生命構成危險之前，有幾點警告是必要的。
首先，根據2i/Borisov的軌道，彗星將越過火星軌道。到2019年12月8日，它將最接近太陽，達到2AU以下的距離(或兩倍于太陽與地球之間的距離)。這意味著地球沒有機會穿過彗星的尾巴，因此它的大氣中不會有任何氰化物氣體。第二，1910年發(fā)生了非常類似的事情，當時地球經過哈雷彗星的軌道，地球大氣層在尾巴刷了六個小時。在此之前，天文學家宣布已經獲得了光譜，表明其尾部存在氰化氣體。
雖然大多數天文學家堅持認為沒有什么可擔心的，但一位法國天文學家(Camille Flammarion)并不樂觀。2i/Borisov的發(fā)現證實了天文學家自“Oumuamua”兩年前穿過太陽系以來一直懷疑的一些事情。其觀察到的成分也相當有說服力。這一發(fā)現證實了恒星系統(tǒng)可以將大量冰冷的小行星噴射到星際空間的預測，如果它們通過足夠接近我們的太陽，就可能成為活躍的彗星。這與我們認為在行星形成和遷移期間太陽系發(fā)生的情況相匹配。令人驚訝的是2i/Borisov現在看起來多么“正?！?。
這可能表明其他太陽系中類似的彗星形成區(qū)域，但對2i/Borisov進行更多的研究，并發(fā)現更多的星際彗星，我們就會知道得更多。簡而言之，對星際物體的研究可以提供對其他恒星系統(tǒng)本質的洞察，而這個特殊的物體表明它們可能與我們太陽系非常相似。誰知道呢？也許這是一個很好的跡象，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和物理性質都存在。
博科園｜文：Matt Williams/Universe Today
參考期刊《arXiv》《天體物理學快報》
Cite: arXiv:1909.12144
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