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【詹姆斯·韦布空间望远镜发现第三颗星际彗星3I/ATLAS具有独特化学成分并揭示

【詹姆斯·韦布空间望远镜发现第三颗星际彗星3I/ATLAS具有独特化学成分并揭示其古老起源】2026年6月22日,研究人员在自然(Nature)杂志发表论文指出,NASA、ESA与CSA联合运营的詹姆斯·韦布空间望远镜在对人类历史上发现的第三颗星际彗星3I/ATLAS进行观测后,发现了其古老而遥远的起源线索。该彗星展现出极其独特的化学组成。彗星3I/ATLAS因其作为第三颗被确认的星际天体而得名,表明它起源于太阳系之外。2025年12月,当该彗星在最接近太阳的轨道飞越后开始远离太阳时,因受到太阳加热,其古老的冰体转化为明亮的彗发,为天文观测提供了理想条件。科研团队获批中断了望远镜的原定观测计划,利用其搭载的近红外光谱仪(NIRSpec)对彗星的化学成分进行了精细测量。观测数据显示,3I/ATLAS表现出在太阳系彗星中从未见过的独特碳和氘的化学比例。近红外光谱仪(NIRSpec)的数据表明,该彗星的氘含量极高,约为太阳系彗星的30倍。这意味着它可能起源于银河系历史早期的一个极寒天体系统。在其形成过程中,构成彗星的物质虽然暴露在充足的辐射中,但并未经历长期的温暖环境,从而使其含有氘的重水冰得以完整保留,没有转化为类似地球上的普通水冰。此外,光谱仪仅探测到了微量的碳-13,而轻质的碳-12含量丰富。由于银河系中的恒星不断经历诞生与死亡,星系中的碳-13丰度会随时间推移而增加,大约在45亿年前形成的太阳系便拥有较高的碳-13水平,而3I/ATLAS中碳-13的极度匮乏进一步印证了其起源的古老性。研究团队估计,3I/ATLAS可能形成于距今100亿至120亿年前的宇宙正午时期,当时正是宇宙中恒星形成的高峰期。该彗星诞生的年轻恒星系统很可能包裹在一个相对寒冷且稠密的星云中,而大量重水的存在也表明其在形成初期处于深度冻结状态。与此同时,由爱丁堡大学天文学家西丽尔·奥皮托姆带领的另一项研究,利用欧洲南方天文台的甚大望远镜对该彗星中氰化物形式的碳和氮变体进行了分析,其结果与詹姆斯·韦布空间望远镜的发现形成了有力互补。本项研究的第一作者马丁·科迪纳表示,这是一次研究来自遥远银河系古老天体的独特机会,它甚至可能早于太阳和太阳系的形成。研究共同作者斯蒂芬妮·米拉姆指出,通过分析这些星际天体,人类能够深入了解生命前化学在银河系其他地方的可能性。