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美国韦布望远镜首次在主带彗星周围探测到水蒸气
(观察者网讯)据美国国家航空航天局(NASA)网站5月15日消息,美国詹姆斯·韦布空间望远镜首次在小行星主带的彗星周围探测到水蒸气。这意味着,早期太阳系的水可能以冰的方式保存在小行星主带内,或将为科学家研究地球上水的来源提供帮助。
NASA网站截图
声明称,从去年开始,韦布望远镜使用近红外光谱仪(NIRSpec)观测了主带彗星238P/Read,该彗星的光谱数据在与水相关的区域内呈现出峰值,表明这颗彗星的周围存在水蒸气。
这项研究的主要参与者、美国马里兰大学天文学家迈克尔·凯利(Michael Kelley)表示,“过去,我们在主带内发现了具有彗星特征的物体,但只有通过韦布望远镜提供的精确光谱数据,我们才能确定,这样的效果是由水冰形成的。”
美国有线电视新闻网(CNN)指出,彗星通常来自于海王星轨道之外的柯柏伊带和奥尔特云,远离太阳的冰冷区域可以保存太阳系形成过程中遗留的一些物质。在彗星靠近太阳时,冻结的物质升华,从而形成了朦胧的彗发和由稀薄物质流构成的彗尾。
但在木星和火星轨道间的小行星主带中存在一类罕见的天体,它们在主带中围绕太阳运行,却又周期性地表现出彗星的活动和特征,因此被称为主带彗星。NASA称,天文学家一直猜测,水冰也可能被保存在木星轨道以内相对温暖的区域,但这一猜想始终缺少确凿的证据。
因此,韦布望远镜观测到的238P/Read彗星的数据成为了重要突破口。凯利说:“通过韦布对这颗彗星的观察,我们现在能够确定,早期太阳系的水冰可以被保存在小行星带中。”
2022年9月8日,美国詹姆斯·韦布空间望远镜使用近红外相机拍摄的238P/Read图像 图自NASA网站
不过,对于238P/Read彗星的观测结果也引发一个新的问题。NASA称,从望远镜发回的数据来看,这颗彗星周围没有检测到二氧化碳,而通常二氧化碳会占到彗星挥发性物质的10%。
NASA天文学家将238P/Read的数据与2010年美国“深度撞击”号探测器发回的哈特雷2号彗星的数据进行了比较,可以看到,两者都在与水相关的光谱区域呈现出明显峰值。但不同之处在于,238P/Read没有表现出存在二氧化碳的特征。
目前,研究团队提出了两种可能的解释。一种可能性是,238P/Read在形成之初拥有二氧化碳,但因为温度的升高失去了二氧化碳。另一种解释则是,238P/Read可能就是在太阳系内缺乏二氧化碳、特别温暖的区域内形成。
238P/Read(白线)与哈特雷2号彗星(蓝线)的光谱数据对比 图自NASA网站
研究参与者、美国大学天文研究协会(AURA)天文学家海蒂·哈梅尔(Heidi Hammel)说,下一步研究将关注其他主带彗星,探寻这些罕见天体之间的异同。“在韦布望远镜的帮助下,我们可以看清楚这些天体的情况并得出一些结论。其他主带彗星是否也缺少二氧化碳?无论结果如何,这些发现都令人兴奋。”
此次的发现或将为科学家研究地球上水的来源提供帮助。NASA韦布望远镜行星科学项目的天文学家斯蒂芬妮·米拉姆(Stefanie Milam)说,“我们至今还不确定地球上的水是从何而来。了解太阳系中水分布的历史有助于我们研究其他行星系统。”
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标签 天文- 责任编辑: 陈思佳 
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