《自然》:科學家在星際彗星2I/鮑裡索夫和太陽系彗星中發現鎳

中新網北京5月20日電 (記者 孫自法):國際著名學術期刊《自然》最新發表兩篇天體物理學相關研究論文稱,科學家分別在星際彗星2I/鮑裡索夫(2I/Borisov)和太陽系彗星中發現鎳,顯示出太陽系外的星際慧星2I/鮑裡索夫與太陽系彗星具有相似性。

其中,一項研究在星際彗星2I/鮑裡索夫周圍包裹的彗發中探測到鎳,或許提示2I/鮑裡索夫的起源和它誕生時的條件。由於觀測到的溫度過低,無法使金屬昇華,因此這一發現超出了研究人員的預期,但也暗示了另一種機制的存在。不過,該結果與另一項研究——在太陽系彗星的冷彗發中檢測到鎳的證據相符,該證據同期發表在《自然》上,顯示2I/鮑裡索夫與太陽系彗星具有相似性。

據《自然》最新研究論文介紹,彗星由行星形成後殘留的塵埃和冰組成,或能提供對早期太陽系化學組成的洞見。彗星的組成是從對彗發的觀測結果推斷而來,而彗發是圍繞在彗星周圍的一團塵埃和氣體。由於彗星的溫度一般很低,無法將金屬離子釋放到彗發中,因此彗發中通常不存在金屬;一個例外是靠近太陽的彗星,那裡的溫度預計超過了鎳昇華所需的700K(開爾文溫度)。

在第一篇論文中,波蘭雅蓋隆大學皮特·古茲克(Piotr Guzik)和米查爾·德拉胡斯(Micha? Drahus)探測到的鎳原子之所以出乎意料,是因爲在觀測時間(2020年1月)內,2I/鮑裡索夫距離太陽還很遠,當時的溫度估計在180K。爲驗證確實是鎳原子蒸氣,他們基於估算的入射太陽能水平和2I/鮑裡索夫的速度運行了鎳釋放模型。結果與觀測數據基本吻合。論文作者認爲,在低溫下,鎳可能通過名爲光致離解的過程被一個含鎳分子釋放——光子會在光致離解過程中分解化合物。

在另一項獨立研究的論文中,比利時列日大學曼弗裡德(Jean Manfroid)和同事則證明,太陽系彗星的冷彗發中存在氣體鎳(和鐵)。

美國奧本大學的兩位同行專家在《自然》當期的"新聞與觀點"文章中指出,太陽系這些彗星與2I/鮑裡索夫之間的相似性表明,2I/鮑裡索夫的未知誕生地與太陽系很相近。"如果我們能確定常見彗星和2I/鮑裡索夫中鎳和鐵的起源,我們或許就能揭示不同行星系間相同的有機化學過程"。