星際彗星 3I/ATLAS 揭示了其起源於比太陽系寒冷得多的環境
星際彗星 3I/ATLAS 帶有冰冷環境的化學特徵，比太陽系天體形成的區域冷得多。科學家利用 ALMA 天文台首次測量了太陽系外物體中的氘水，揭示了完全不同的形成條件。這項發現於本週四發表在《自然天文學》雜誌上，為理解銀河系行星系統的多樣性開闢了新的視角。
前所未有的半重水測量
密西根大學的路易斯·E·薩拉查·曼薩諾 (Luis E. Salazar Manzano) 領導的研究小組分析了彗星靠近太陽時的排放量。 ALMA 在智利阿塔卡馬沙漠擁有 66 個天線，成功記錄了普通水和半重水（其中氫被氘取代）之間的細微差別。
#BreakingNews ☄️The interstellar comet 3I/ATLAS contains 40 times more semi-heavy water than Earth's oceans🌎 Demonstrating that its system of origin formed under extreme conditions.
First measurement of HDO in an interstellar object!https://t.co/jY6eyNbN3M pic.twitter.com/rk0LmqbxjR
— ALMA Observatory📡 (@almaobs) April 23, 2026
數據顯示，3I/ATLAS 的氘水含量是普通水含量的約 30 倍，是源自太陽系的彗星約 30 倍的彗星。與地球海洋相比，這個比例更大，約40倍。這個差距不小。在水中富集氘的化學過程在低於 30 開爾文的極低溫度下效果最好，這表明彗星的家鄉環境寒冷且熱處理較少。
發現歷史與軌跡
- 這顆彗星於 2025 年 7 月 1 日由智利的 ATLAS 望遠鏡發現。
- 這是第三個被確認訪問太陽系的星際物體。
- 雙曲線軌跡證實它與太陽引力無關。
- 3I/ATLAS 於 2025 年 10 月通過近日點，目前正駛向太陽系外。
這顆彗星不會對地球造成任何風險。他的最小距離是安全的，他繼續穿越星際空間，並帶走了另一個世界的證據。
與太陽系彗星的比較
太陽系中的彗星大約在 46 億年前形成，與行星同時形成。它們充當早期星雲化學成分的時間膠囊。它們中的水記錄了年輕太陽周圍原行星盤的狀況。在3I/ATLAS中，記錄有所不同。高比例的氘表示水是在銀河係不同溫度和輻射的區域形成的，在漫長的星際旅行中幾乎保持完整。
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研究的合著者、密西根大學教授特雷莎·帕內克·卡雷尼奧強調，每顆星星都攜帶有關其起源地的信息。像 ALMA 這樣的儀器使我們能夠開始將這些條件與太陽系中的條件進行比較。天文學家在射電頻譜的特定波段觀察了這顆彗星，克服了光學望遠鏡的局限性，而光學望遠鏡由於亮度太高而無法瞄準太陽附近。
這個比例揭示了宇宙起源的什麼內容
宇宙中豐富的氘和氫可以追溯到大爆炸時期。此後，冷分子雲中的局部過程改變了水中的 D/H 比。就 3I/ATLAS 而言，高值表示行星系統的形成與我們的演化方式不同。條件較涼爽，材料經過的熱處理較少。這強化了銀河系中的行星系統並不完全相同。
科學家繼續分析 3I/ATLAS 中檢測到的其他化合物，例如甲醇，以更完整地了解其成分。然而，水尤其重要，因為它與岩石行星的形成以及生命成分的可能輸送有關。詹姆斯·韋伯在近日點後進行的獨立紅外線觀測也顯示彗星水中富含氘，鞏固了這項發現並顯示了不同儀器之間的一致性。
天體化學的未來前景
該測量為更詳細地研究銀河系行星形成環境的多樣性鋪平了道路。未來對其他星際物體的觀測可能會證實高比例的氘是常見的還是特殊的。 ALMA 在波段 5 和 6 中運行，捕獲普通水和氘化水的發射線，天文學家對數據進行建模以估計豐度。即使考慮保守的情況，D/H 比的下限仍然很高，這鞏固了這一發現。
