曾經認為彗星是在我們太陽系寒冷的邊緣孤立誕生的,但新的證據表明,彗星在形成時實際上可能有伴。最近對彗星塵埃的分析(這是首次收集並帶回地球的彗星塵埃)顯示,其中混合了來自海王星以外區域以及更靠近太陽區域的顆粒。這一發現意義重大,因為它表明,在太陽系形成時,成分的混合程度比科學家最初認為的要高。
彗星形成於大約46億年前,與太陽和行星同時形成。一些彗星,如懷爾德2號和坦普爾1號,被認為完全是在外太陽系由冰和塵埃顆粒形成的,類似於星際空間中發現的那些物質。形成後,它們被拉入行星附近的軌道,在那裡我們可以在地球上看到一些彗星。但是,當研究人員最近分析彗星塵埃時,他們發現其中含有可能起源於太陽系內部區域的礦物質,以及通常在較遠的地方形成的材料中發現的顆粒。
分析中的一個顆粒還包含在靠近太陽的超高溫下形成的礦物質。這一發現支援了早期的說法,即在那裡形成的材料與在這些彗星形成的太陽系遙遠區域的其他材料混合在一起。
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馬里蘭大學的天文學家邁克爾·阿赫恩說,“在微觀層面上,物質在很大距離上確實存在大量的混合”,他沒有參與這項新研究,但研究彗星材料。他補充說,這“一直有可能,但這是第一個明確的證據”。
該證據來自美國宇航局的星塵任務收集的彗星塵埃。當冰冷的彗星向太陽移動時,它們多塵的冰被加熱並蒸發一部分,留下一團氣體和塵埃。當星塵號宇宙飛船在2004年飛過直徑4.8公里的懷爾德2號彗星時,它在一個特殊的多孔玻璃材料中捕獲了大約10,000個這樣的微小顆粒。樣品於今年年初被送回地球,世界各地的科學家開始分析彗星物質。他們的發現發表在12月15日的《科學》雜誌上,迫使科學家重新考慮他們可以從彗星中瞭解到的關於外太陽系的知識,阿赫恩說,因為他們現在必須解釋混合物質。“基本上,”他說,“這使情況變得複雜了。”
當研究人員繼續分析星塵號收集的剩餘數百個顆粒時,另一艘宇宙飛船正在前往67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星。歐洲航天局的羅塞塔號宇宙飛船將於2014年首次在該彗星上著陸一個探測器,希望收集更多關於我們太陽系的起源和演化的資訊。展望這項任務之外,阿赫恩說,帶回一個在寒冷狀態下收集的大量彗星物質樣本也很重要。他補充說,分析一塊彗星以及星塵號收集的微觀顆粒可以揭示物質是如何密切混合形成我們太陽系的。