從彗星身上的化學物質解讀太陽系初期

來自美國中佛羅里達大學的新發表，研究結果支持彗星所噴發的分子，就是太陽系形成初期的物質。本篇期刊論文發表於《行星科學期刊》（The Planetary Science Journal）。

彗星是個由塵埃、岩石和冰所組成的小天體，當繞行靠近太陽時，被陽光加熱會釋出氣體。分析這些氣體的化學分子組成和比例，提供科學家重要的線索，研究彗星形成、太陽系誕生與演化的相關主題，除了理論要符合物理模型之外，還要加上觀測資料的佐證，讓太陽系的模型更加完備。

作者收集了25顆彗星的噴發氣體觀測資料：水、二氧化碳、和一氧化碳氣體的含量。由於這些觀測資料，來自其他科學研究團隊與不同天文望遠鏡的觀測結果，作者仔細地將各來源的數據做校正統整，分析後發現有半數的彗星，二氧化碳對一氧化碳的比例較高。

研究這批彗星最有趣的地方是，來自距離太陽十分遙遠之歐特雲帶（Oort Cloud）的彗星，從來沒有或極少會繞到太陽附近。而它們被陽光加熱的彗髮中，測量到的二氧化碳比一氧化碳來得多。相比平常軌道繞行於太陽附近的彗星，所測量到的比例是完全相反。這是以前從來沒有注意到的特性。

還有一個有趣的發現，二氧化碳和一氧化碳的比例，與科學家預測太陽系外圍的環境一致。考慮彗星與太陽的距離，當彗星軌道來到雪線（編按：Snowline雪線現在的位置，距離太陽2.7個天文單位）之內，身上的二氧化碳產生率也高於一氧化碳。研究團隊認為，在太陽系外側歐特雲帶的彗星可能受到宇宙射線強烈地轟炸，以至於彗星外層幾乎無二氧化碳，等到接近太陽時，陽光和太陽風吹掉了彗星的外層，讓彗星露出內部的物質，得以釋放出更多的二氧化碳。這也與其他科學家提出的論點相同，一氧化碳和二氧化碳在彗髮的產生率（再轉換成碳氧比），可作為評估彗星產生地於何方的關鍵指數。

作者表示，研究計畫的下一步，將分析詹姆士．偉伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）觀測半人馬小行星（Centaur）的二氧化碳和一氧化碳之比例，用來與這次的彗星研究結果做比較。（編按：半人馬小行星為軌道不穩定的小行星，本質為小行星的岩石，同時兼具彗星會噴發氣體塵埃的特徵。)

資料來源：PHYS.ORG

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。