美国宇航局的研究表明了彗星Lovejoy水“指纹”的变化

时间：2021-07-12 17:52:15 来源：

来自美国宇航局的戈德通道中心的科学家们观察了Comet C / 2014 Q2 - 也称为Lovejoy - 并同时测量H2O和HDO的输出，是水的变种形式。Lovejoy的这种形象是在2015年2月4日拍摄的 - 同一天，团队在彗星通过其黎明期后几天，或者最接近太阳的日子。

一项新的研究表明，经过太阳的行程可能选择性地改变了彗星中一种形式的水。

来自马里兰州Greenbelt的NASA的戈达德太空飞行中心的天文学家观察了OORT Cloud Comet C / 2014 Q2，也称为Lovejoy，它在2015年初通过地球靠近地球。通过NASA在W. M. M. Keck Observatory上夏威夷Mauna Kea的伙伴关系，该团队在Lovejoy通过其临时或最近的点到太阳后几天观察了红外波长的彗星。

该团队专注于Lovejoy的水，同时测量H2O的释放以及生产较重的水，HDO。水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。氢原子具有一个质子，但是当它还包括中子时，较重的氢同位素称为氘，或在HDO中的“D”。从这些测量开始，研究人员计算了D-to-H比 - 一种化学指纹，其提供关于在太阳系的早期围绕着幼小阳光的材料云中形成的彗星（或小行星）的线索。研究人员还使用D-to-h值来试图了解地球的水可能来自彗星与小行星。

科学家们将他们的调查结果与另一个团队在彗星达到黎思周期之前的观察结果中的观察结果比较了他们的调查结果，并使用空间和地面的望远镜，发现意外差异：在临时之后，HDO的输出越高两到三倍，而H2O的输出仍然基本恒定。这意味着D-to-H比率高于比前面报告的值高的两到三倍。

“我们用这种彗星看到的变化令人惊讶，突出了在轨道中不同位置的彗星在彗星中对彗星的反复测量的需要，以了解所有的含义，”戈达德中心的研究人员Lucas Paganini说学习的天体学和牵头作者，在天体物理期刊字母中在线提供。

水产产量的变化预计是彗星接近太阳，但之前的理解表明，这些不同形式的水的释放通常在一起升高或更低，保持一致的D-o-H值。新发现表明这可能不是这种情况。“如果D-to-H值随时间变化，则假设彗星与小行星相比仅贡献了一小部分地球水，”Paganini说，“特别是，如果这些是基于单一测量C组件中的D-to-h值。“

HDO在彗星的生产历史上难以衡量，因为HDO是一种更不富裕的水。例如，LoveJoy比HDO更多地发布了1500倍的顺序。Lovejoy的亮度使得当彗星通过靠近地球时测量HDO，并且在某些地面望远镜中安装的改进的检测器将来将在未来较弱的彗星中允许类似的测量。

Lovejoy的D-to-h的表观变化可能是由更高的能量过程造成的 - 例如太阳附近的辐射 - 这可能改变了彗星表面层中的水的特性。在这种情况下，不同的D-to-H值可以指示彗星将“老化”变为其生命周期的不同阶段。或者，之前的结果可能忽略了彗星脆弱气氛中发生的可能化学改变。

“彗星可以非常活跃，有时候是相当的动态，特别是当他们在内阳系统中靠近太阳时，”戈达德学中心主任迈克尔马甘人说，戈迪德学中心和该研究的共同作者。“红外技术通过同时测量H2O和HDO的生产提供了COMET输出的快照。这尤其重要，因为它消除了许多系统不确定性的来源。“

出版物：L. Paganini等，等，“基于地基检测彗星C / 2014 Q2（LoveJoy）的IR波长，”APJL，836，L25，2017; DOI：10.3847 / 2041-8213 / AA5CB3

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