3I/ATLAS可能來自120億年前。
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去年11月16日拍攝的3I/ATLAS。
Satoru Murata
近日一項根據韋布太空望遠鏡觀測數據進行的研究發現,星際彗星3I/ATLAS的古老程度超乎想象。它形成于大約100億至120億年前,而非此前人們預測的30億至110億年前。
這表明3I/ATLAS的年齡是地球(45億年)和太陽系(46億年)的兩倍還多。其上限甚至接近了銀河系的年齡(約136億年)和宇宙本身的年齡 (約138億年)。
韋布太空望遠鏡在3I/ATLAS飛掠地球時測定了其同位素數據,研究人員根據該數據對彗星的年齡和來源進行了推斷。
研究人員稱,3I/ATLAS的同位素構成與太陽系彗星相比差異極大,表明它可能形成于100億至120億年前。這意味著它形成于一個和我們截然不同的星際環境。這種差異不僅體現在空間上,更表明它形成于銀河系歷史上的極早期。
研究人員發現,和其他彗星相比,3I/ATLAS所含的水中,同位素氘的比例很高。與此同時,彗星包含的碳同位素比例也要比太陽系彗星高。
研究人員稱,3I/ATLAS含有大量揮發性分子,表明在銀河系演化的極早期,星系的產星區內已經有了豐富的前生命化學活動。
研究結果同時表明,彗星的形成環境溫度只有大約-243℃,大概率是一個與被遮蔽的致密原行星盤。
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3I/ATLAS大概率起源于銀河系“厚盤”(紅線上的某處),然后在其環繞銀河運行的軌道上(黃線)與太陽相遇。
M. Hopkins / ōtautahi-Oxford team / ESA / Gaia / DPAC / Stefan Payne-Wardenaar
與此同時,另外一些科學家近日宣稱,他們在阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波射電望遠鏡陣列的觀測數據中發現,3I/ATLAS的有機分子甲醇(酒精)含量幾乎比所有太陽系彗星都高。
通過分析昏暗的亞毫米波信號,研究人員在3I/ATLAS的彗發中發現了兩種特別的分子:一種是甲醇(CH?OH),是工業酒精的主要成分;另一種是彗星常見的含氮有機分子氰化氫(HCN)。分析結果顯示,3I/ATLAS的甲醇-氰化氫比例大約為70比120,比太陽系彗星的一般比例高很多。
這表明組成3I/ATLAS的冰凍物質,形成于或經歷過一個與太陽系大多數彗星截然不同的環境。
研究人員還發現,3I/ATLAS的氰化氫主要直接來自其彗核;而甲醇一部分來自彗核,另一部分來自彗發中的碎冰顆粒。
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藝術家筆下描繪的3I/ATLAS。其面朝太陽的一側產生了大量甲醇氣體(用藍色表示),背朝太陽一側產生的氫氰酸(用橙色表示)比例則更高。
NSF / AUI / NRAO / M.Weiss
3I/ATLAS正在飛速離開太陽系,當前正在通過木星,預計將于3月15日通過距離木星最近的點,屆時它和木星的距離大約為5400萬千米——這一距離比它經過地球時還要近。3I/ATLAS將于今年7月跨越土星軌道,2027年4月跨越天王星軌道,2028年3月跨越海王星軌道。
參考
JWST Spectroscopy of 3I/ATLAS: Isotopic Evidence for a Cold and Distant Origin
https://www.researchsquare.com/article/rs-8930056/v1
CH3OH and HCN in Interstellar Comet 3I/ATLAS Mapped with the ALMA Atacama Compact Array: Distinct Outgassing Behaviors and a Remarkably High CH3OH/HCN Production Rate Ratio
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae433b
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