关于第一个已知的星际彗星2I / Borisov的更新

第一个已知的星际彗星– 21/Borisov –根据哈勃太空望远镜对数据的一项新研究,它可能来自一颗红矮星。

哈勃太空望远镜所观测到的彗星21 /鲍里索夫。条纹是背景星。图片来自NASA / ESA / K.Meech(夏威夷大学)/D.Jewitt(加州大学洛杉矶分校)/ 哈勃望远镜.

去年彗星 21 /鲍里索夫 成为第二个已知的星际天体–并首先确认星际 彗星 –起源后穿过我们的太阳系 别的地方 在我们的银河系中最初,它看起来像我们自己太阳系中的彗星。现在,科学家们’我们一直在使用哈勃太空望远镜( HST )发现21 / Borisov也有一些惊人的不同。发现鲍里索夫含有更多 一氧化碳 比我们的太阳系’的彗星,表明它起源于一颗比我们的太阳凉爽得多的恒星… a 红矮星.

研究人员 已发表 最新的 同行评审 期刊中的发现 自然天文学 on April 20, 2020.

宇宙起源光谱仪( COS 从2019年12月11日到2020年1月13日,哈勃望远镜在4个不同的场合对彗星进行了观测。通过这样做,研究人员可以研究彗星的组成如何随着最接近太阳的变化而发生变化。鲍里索夫含有一氧化碳,氧气和水,这不足为奇。但是后来他们发现了一些不寻常的东西。彗星’s 昏迷 ,围绕彗核的巨大气体云使彗星看起来模糊,其中一氧化碳的含量比预期的多得多。实际上,一氧化碳比水蒸气多50%。那’是我们内部太阳系中观测到的任何其他彗星的三倍。用于比较的水测量是由NASA进行的’s 尼尔·盖勒斯·斯威夫特天文台.

丹尼斯·鲍德威斯(Dennis Bodewits) 阿拉巴马州奥本大学(Auburn University)的负责人说, 陈述:

一氧化碳的数量没有像彗星从太阳退缩那样下降。这意味着我们正在看到彗星的原始层,它们确实反映了该对象的构成。由于大量的一氧化碳冰在离太阳很近的地方生存,我们认为鲍里索夫彗星来自比我们自己更冷的地方,并且来自恒星周围的碎片盘也非常不同。

李建阳是行星科学研究所(PSI)的资深科学家, :

最大的新闻可能是对另一颗恒星样本中的CO组成的首次测量。由于与另一个行星系统的巨大距离以及这些小物体围绕其他恒星的极度微弱,所以这从未有过。鉴于最近发现此类星际物体的频率(短短两年内两次),以及得益于望远镜和测量技术的进步,我们可以预期在不久的将来将会发现和表征此类物体的越来越多。这颗彗星可能代表了研究太阳系外行星形成的新时代的开始。

凯瑟琳·曼特(Kathleen Mandt)是约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(JHUAPL)的行星科学家,另一位研究作者补充说:

数十年来,我们一直在研究彗星的组成,并使用这些信息来了解我们太阳系中的行星是如何形成和演化的。测量来自另一个行星系统的彗星的成分是我们不可错过的机会!尽管我们太阳系中彗星的组成在一个彗星与另一个彗星之间可能相差很大,但我们从未见过像彗星这样的彗星与水相比具有如此之高的一氧化碳。

来自哈勃太空望远镜的21 / Borisov彗星的两个独立图像。图片来自NASA / ESA / D. Jewitt(UCLA)/ 贾普勒.

那么,这意味着什么?

一氧化碳冰比水冰更易挥发,所以它不会’要花费很多热量才能将其从彗星的核中释放出来。在我们的太阳系中,这种冰可以开始升华到110亿英里的太空–距离是冥王星的两倍–从太阳。但是,只有在距离太阳约2亿英里的彗星时,水冰才开始这样做。那’关于火星和木星之间主要小行星带内边缘的距离。

因此,到彗星到达内部太阳系时,从彗星排出的水冰的速率通常比一氧化碳高得多。但是对于鲍里索夫,情况恰恰相反。根据Bodewits的说法:

哈勃在鲍里索夫彗星中所测量的不是大多数太阳系彗星的特性。那’为什么鲍里索夫彗星之所以对我们如此突出是因为我们认为鲍里索夫很可能是它起源的恒星系统的代表。

为了解释这一点,科学家们认为鲍里索夫的起源是富含碳的冰屑碎片盘绕的一颗红矮星。这颗彗星的旅程比我们太阳系中的彗星要冷得多,因为在银河系中最常见的红矮星比我们的太阳凉爽得多。根据研究生 约翰·努南(John Noonan) 图森亚利桑那大学月球与行星实验室(LPL)的所在地:

这些恒星具有与彗星鲍里索夫中发现的成分类型一样可能形成彗星的低温和光度。

艺术家’红矮星与三个行星的概念。对星际彗星21 /鲍里索夫彗星组成的新分析表明,它起源于红矮星周围的行星形成盘。图片来自NASA / JPL-Caltech / 贾普勒.

Bodewits说:

鲍里索夫(Borisov)拥有大量的一氧化碳,这意味着它来自行星形成区,该行星形成区的化学性质与太阳系形成时所用的圆盘化学性质截然不同。我们自己的彗星的起源和形成还没有被很好地理解。我们希望太阳系彗星与此类未来天体之间的差异将有助于我们更好地研究彗星的形成和演化。

李鹏还说:

一氧化碳含量高表明它来自非常寒冷的地方,要么远离其宿主恒星,要么远离一个相对较冷的恒星。我们认为,后者的可能性更大-它来自冷的红矮星,因为我们银河系中的红矮星比其他更热的恒星要多。但是,我们还不能说出行星在那里形成时其恒星周围到底发生了什么。

那么,如果鲍里索夫来自一颗红矮星,它是如何逃脱的?

2I /鲍里索夫的轨道。 “ 2I”代表“第二星际”。换句话说,这只是来自遥远太阳系的第二个物体,已知它已经掠过​​我们的太阳。它的近日点-或最接近太阳的点-刚好在火星轨道之外。图片通过 维基共享资源 用户Drbogdan / 美国宇航局 .

它可能是由一个巨大的天然气巨型行星在重力作用下踢出的,类似于木星以其强大的引力改变了太阳系中彗星和小行星的轨迹的方式。 Bodewits说:

如果一个木星大小的行星向内迁移,它可能会踢出许多这样的彗星。

鲍里索夫于2019年8月30日首次被业余天文学家和彗星猎人发现 根纳季·鲍里索夫(Gennadiy Borisov) 在克里米亚。哈勃望远镜和其他望远镜从那时起就对其进行了观测,它最终将离开太阳系,回到深空。

能够研究来自另一个太阳系的彗星将有助于科学家更多地了解系外行星形成的条件和过程。根据李:

到目前为止,我们已经在其他恒星周围发现了成千上万颗太阳系外行星,但是我们对形成条件和过程一无所知。这颗彗星是另一颗恒星的第一个样本,我们可以直接测量其成分以推断出行星围绕另一颗恒星形成时的情况。但是,从这一单个样本中准确了解围绕其他恒星的行星形成过程中发生了什么还差得很远。

奥本大学的Dennis Bodewits领导了有关彗星21 /鲍里索夫的新研究。图片通过 奥本大学.

尽管鲍里索夫是有史以来发现的第一个星际彗星,但实际上它是已知进入我们太阳系的第二个星际天体。第一个是 ‘Oumuamua,它于2017年穿越了内部太阳系,然后再次离开了太阳系。但是,该物体没有典型的彗星的特征,关于它到底是什么的争论仍在继续。最新理论表明,它要么是 岩石碎片 来自被毁的行星或其​​他大型物体,或者可能是“宇宙尘兔.”

哈勃对鲍里索夫的观测是一个独特而令人兴奋的机会,它可以研究另一个太阳系彗星,这是以前从未见过的。如果有’一,那么随着他们的航行将他们暂时带回家附近,可能还有更多等待发现的机会。

底线:一项关于21 / Borisov星际彗星的新研究表明,它起源于一颗红矮星周围的行星形成盘。

来源:富含一氧化碳的星际彗星2I /鲍里索夫

通过哈伯斯特

通过行星科学研究所