神秘的星際訪客2I/Borisov可能是迄今發現的最原始的彗星之一

據外媒報道,歐洲南方天文台甚大望遠鏡的新觀測結果表明,「流氓」彗星2I/Borisov(2I/鮑里索夫)是有史以來觀測到的最原始的彗星之一,它是第二顆、也是最近發現的太陽系星際訪客。天文學家懷疑,這顆彗星很可能從未經過恆星附近,使其成為由氣體和塵埃雲形成的未受干擾的天體。

神秘的星際訪客2I/Borisov可能是迄今發現的最原始的彗星之一

2I/Borisov是由業余天文學家Gennady Borisov在2019年8月發現的,幾周後被證實來自太陽系以外。「2I/Borisov可能代表了有史以來第一顆真正的原始彗星,」英國北愛爾蘭Armagh天文台和天文館的Stefano Bagnulo說,他領導了周二發表在《自然通訊》上的新研究。該團隊認為,這顆彗星在2019年飛過太陽之前,從未接近過任何恆星。

Bagnulo和他的同事利用位於智利北部的歐洲南方天文台甚大望遠鏡上的FORS2儀器,利用一種叫做偏振測量的技術對2I/Borisov進行了詳細的研究。 由於這種技術經常被用來研究彗星和太陽系的其他小天體,這使得研究小組能夠將這位星際訪客與太陽系的彗星進行比較。

研究小組發現,除了海爾-波普彗星之外,2I/Borisov具有不同於太陽系彗星的偏振特性。海爾-波普彗星在上世紀90年代末受到了公眾的廣泛關注,因為它很容易被肉眼觀測到,同時也因為它是天文學家所見過的最原始的彗星之一。在最近一次經過之前,海爾-波普彗星被認為只經過太陽一次,因此幾乎沒有受到太陽風和輻射的影響。這意味着它是原始的,其成分與它–以及太陽系的其他部分–在大約45億年前形成的氣體和塵埃雲的成分非常相似。

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通過分析偏振和彗星的顏色來收集其成分的線索,研究小組得出結論,2I/Borisov實際上比海爾-波普彗星更加原始。這意味着它帶着它所形成的氣體和塵埃雲的未被污染的痕跡。

「這兩顆彗星非常相似的事實表明,2I/Borisov起源的環境與早期太陽系的環境在成分上並沒有太大區別,」該研究的合著者、來自意大利國家天體物理研究所(INAF)都靈天體物理觀測站的Alberto Cellino說。

歐空局的天文學家Olivier Hainaut研究彗星和其他近地天體,但沒有參與這項新研究,他對此表示同意。他說:”主要結果是–2I/Borisov與除了海爾-波普彗星之外的其他彗星是不一樣的–這是非常明顯的。”他補充說:”它們在非常相似的條件下形成是非常可信的。”

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“來自星際空間的2I/Borisov的到來,代表着第一次有機會研究來自另一個行星系統的彗星的成分,並檢查來自這顆彗星的物質是否與我們的本土品種有某種不同。”參與《自然通訊》研究的美國馬里蘭大學的Ludmilla Kolokolova解釋說。

Bagnulo希望天文學家們能在十年前再有一次更好的機會來詳細研究一顆「流氓」彗星。他說:”歐空局計劃在2029年發射彗星攔截器,如果發現一個合適軌跡的星際天體,它將有能力到達另一個來訪的星際天體。”他指的是歐空局即將執行的任務。

神秘的星際訪客2I/Borisov可能是迄今發現的最原始的彗星之一

即使沒有太空任務,天文學家也可以利用地球上眾多的望遠鏡來深入了解像2I/Borisov這樣的「流氓」彗星的不同特性。智利ESO的天文學家楊冰說:「想象一下,我們是多麼幸運,一顆來自光年之外的系統的彗星只是偶然到我們家門口走了一趟。」她也利用2I/Borisov穿過太陽系的機會,研究了這顆神秘的彗星。她的團隊的成果發表在《自然天文學》上。

楊冰和她的團隊利用歐洲南方天文台作為合作夥伴的阿塔卡馬大毫米/亞毫米波陣列(ALMA)以及歐洲南方天文台甚大望遠鏡的數據,研究了2I/Borisov的塵粒,收集了關於這顆彗星的誕生及其母系狀況的線索。

他們發現,2I/Borisov彗星的彗尾–彗星主體周圍的塵埃包層–含有緊湊的「鵝卵石」,顆粒大小約為一毫米或更大。此外,他們還發現,當彗星接近太陽時,彗星中一氧化碳和水的相對含量發生了巨大的變化。該團隊成員Olivier Hainaut表示,這表明這顆彗星是由其行星系統中不同地方形成的材料組成的。

楊冰和她的團隊的觀測結果表明,2I/Borisov的行星家園中的物質是從其恆星附近到更遠的地方混合而成的,這或許是因為存在巨行星的緣故,巨行星的強大引力攪動了系統中的物質。天文學家認為,類似的過程在太陽系生命的早期也發生過。

雖然2I/Borisov是第一顆經過太陽的「流氓」彗星,但它並不是第一個星際訪客。第一個被觀測到經過太陽系的星際天體是奧陌陌(ʻOumuamua),另一個甚大望遠鏡在2017年研究的天體。奧陌陌最初被歸類為一顆彗星,後來由於缺乏彗星的特徵,被重新歸類為一顆小行星。

來源:cnBeta