理論上鎳不可能在這樣的低溫下升華。

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的3I/ATLAS。

NASA / ESA

近日，以智利天主教教皇大學(xué)天體物理研究所Rohan Rahatgaonkar和美國密歇根州立大學(xué)Darryl Z. Seligman為首的一個國際科研團隊發(fā)現(xiàn)，闖入太陽系的星際彗星3I/ATLAS的周圍竟然存在金屬鎳的蒸汽，而且發(fā)現(xiàn)這些蒸汽的時候，3I/ATLAS距太陽還十分遙遠(yuǎn)，理論上鎳不可能在這樣的低溫下升華。

研究人員使用智利甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）對3I/ATLAS進行了跟蹤觀測，試圖了解這個古老的星際天體是如何在靠近太陽的過程中逐漸蘇醒的。

在此過程中，研究人員在3I/ATLAS身上觀測到了一系列化學(xué)活動。7月20日，研究人員的攝譜儀在距離太陽3.88個天文單位處發(fā)現(xiàn)，3I/ATLAS彗發(fā)的光譜數(shù)據(jù)里有鎳原子蒸汽的譜線。

研究人員表示，在3I/ATLAS距離太陽尚且十分遙遠(yuǎn)時發(fā)現(xiàn)鎳相當(dāng)令人意外，因為那里的溫度極低。

隨著彗星不斷向太陽靠近，研究人員發(fā)現(xiàn)彗星釋出的鎳蒸汽量顯著增加。在大約三周后，當(dāng)3I/ATLAS距離太陽約3.07個天文單位時，研究人員在彗發(fā)中發(fā)現(xiàn)了氰的光譜特征——這在太陽系彗星中極為常見。

研究人員稱，發(fā)現(xiàn)鎳是一件令人非常費解的事，因為雖然儀器檢測到了鎳，卻沒有同時檢測到鐵。這是一種異常的化學(xué)特征，表明這些鎳可能是在遠(yuǎn)低于常規(guī)溫度的條件下被釋放出來的。通常情況下，如果固態(tài)金屬鎳要升華為氣體，需要非常高的溫度。

研究人員稱，這表明這些鎳原子可能曾被束縛在某種特殊的分子體內(nèi)，而在陽光照射下，這些分子又非常容易分解。這樣的分子可能是鎳和一氧化碳或其他有機物的結(jié)合體，它們能夠在遠(yuǎn)低于金屬汽化所需溫度的情況下釋放出鎳。

這一發(fā)現(xiàn)可以與韋布太空望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果一起來理解。韋布發(fā)現(xiàn)，3I/ATLAS周圍氣體云中二氧化碳的含量要遠(yuǎn)高于水，而這是3I/ATLAS與大多數(shù)太陽系彗星非常不一樣的地方。韋布還發(fā)現(xiàn)，3I/ATLAS的彗發(fā)中有水冰顆粒和一氧化碳，表明彗星擁有復(fù)雜的冰凍混合物。我們見到的種種現(xiàn)象，就是這些混合物升溫后的表現(xiàn)。

研究人員稱，這些鎳可能存在于某些在太陽輻射下會分解的分子中。這些分子分解后釋放出了金屬鎳和氣體。但這些分子究竟是什么？鎳蒸汽是怎么被釋放出來的？以及其他金屬在其中又起到了什么作用？都有待分析。

研究人員稱，他們將盡一切可能繼續(xù)監(jiān)測3I/ATLAS，尤其是其通過近日點前后時間段的表現(xiàn)。隨著溫度的繼續(xù)上升，3I/ATLAS的活躍性預(yù)計會繼續(xù)增強，且有可能釋放出前所未見的新物質(zhì)。

參考

Awakening an interstellar wanderer: Surprising nickel detection in Comet 3I/ATLAS

https://www.space.com/astronomy/comets/awakening-an-interstellar-wanderer-surprising-nickel-detection-in-comet-3i-atlas