NASA 韦伯太空望远镜发现一颗蕴含水蒸气的神秘彗星

IT之家 5 月 16 日消息，詹姆斯韦伯太空望远镜在位于木星和火星之间的小行星带中发现了一颗罕见的彗星 —— 238P / Read，而它周围出现了水蒸气。

该观测代表了詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 的又一项科学突破，代表了人类首次在主要小行星带中探测到水蒸气，这表明太阳系早期的水可能以冰的形式保存在主要小行星带中。这一研究结果已经发表在《Nature》杂志上（IT之家注：DOI:10.1038 / s41586-023-06152-y）。

▲ 图片来源：NASA、ESA

“我们过去曾看到主带中具有彗星所有特征的物体，但只有通过詹姆斯・韦伯太空望远镜的这些精确光谱数据，我们才能说‘是的’，这绝对是因为冰而产生的效果，”该研究的主导研究人员、马里兰大学天文学家迈克尔・凯利在一份声明中说。" 通过詹姆斯・韦伯太空望远镜对 Read 彗星的观察，我们现在可以证明，太阳系早期的水冰可以保存在小行星带中。”

238P / Read 彗星周围水蒸气的发现可能极大地推动“水是生命的重要成分，是通过彗星从太空投递到地球的理论”的理论，但研究该彗星也有一个谜：天文学家原本以为可以发现的二氧化碳在该彗星上却完全找不到它的踪迹。

与水蒸气相比，238P / Read 彗星周围缺乏二氧化碳这一点更让研究小组更加惊讶，因为这种化合物在之前的计算中占彗星挥发性物质的 10%，而它很容易被太阳蒸发掉。

该团队表示，关于彗星 238P / Read 缺少二氧化碳这件事可能的原因有两个。一方面，这颗彗星在形成过程中可能含有二氧化碳，但由于太阳最终又失去了二氧化碳。

凯利说：“长期处于小行星带可以做到这一点 —— 二氧化碳比水冰更容易蒸发，并且可以在数十亿年的时间里渗出来。”

关于缺乏二氧化碳的另一种理论是，这颗主带彗星可能是在太阳系中缺乏这种化合物的区域形成的。

众所周知，彗星的彗发和彗尾是都由固体冰组成的，当彗星接近太阳时，冰会由于升温而在升华的过程中直接转化为气体。这种升华就是为什么天文学家推断所有的彗星都来自海王星之外的柯伊伯带或奥尔特云的原因（奥尔特云被认为存在于太阳系的最边缘的地带，这两个地点都可以为这些天体中的冰提供保护，使其免受太阳辐射从而使其得以保存，而靠近太阳的火星附近的地点则可能没有）。

当然，“主带彗星”是一个相当新的分类，238P / Read 彗星则是帮助建立这种比较接近地球的彗星家族的三个天体之一。天文学家以前并不确定这些冰体是否也能保存冻水，而这是首个表明它们可以的的确凿证据。

“据我们所知，我们这个充满水的世界充满了生命，在宇宙中是独一无二的，这是一个谜 —— 我们不确定所有这些水是如何来到这里的”，研究合著者、Webb 行星科学的副项目科学家 Stefanie Milam 在声明中说道，“了解太阳系中水分布的历史将帮助我们了解其他行星系统，以及它们是否可能正在孕育一颗类似地球的行星。”

现在，该团队的目标是通过观察 238P / Read 彗星以外的其他类似的罕见彗星，发现它们的组成是否相似。这可能需要使用詹姆斯・韦伯太空望远镜和其他望远镜进行进一步观察，以及可能从主带彗星上收集样本的原位任务。

“小行星带中的这些物体又小又暗淡，而通过詹姆斯・韦伯太空望远镜，我们终于可以了解它们的情况并得出一些结论，”合著者、研究大学联盟的天文学家 Heidi Hammel 说道，“其他主带彗星是否也缺乏二氧化碳？无论如何，只要一想到能找到那个答案就足以令人兴奋。”

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