水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，化学式为 H₂O。 在通俗水中，氢原子只包含一个质子；而氘则是一种更“重”的氢同位素，原子核中既有质子也有中子。 研究人员发明，3I/ATLAS 中有相昔时夜比例的水分子属于“氘代水”，也就是含氘的重水。 重水在地球和太阳系内的彗星中都能找到，但 3I/ATLAS 中的含量远超既往不雅测记载。
该研究揭橥在最新一期《天然·天文学》（Nature Astronomy）上，核心发明是：3I/ATLAS 所含的水体中，富含一种被称作“重水”的特别水分子，其特点是氘（重氢）含量异常之高。 这项研究获得了美国国度科学基金会和智利国度科研与成长署等机构的赞助。 研究团队指出，经由过程这种特别的同位素比例，科学家得以对银河系中其他行星体系的形成前提，进行前所未有的化学“反向推演”。
随后，他与帕内克-卡雷尼奥合作，后者善于应用位于智利的阿塔卡马大年夜型毫米/亚毫米波阵列千里镜（ALMA）进行分子成分研究。 ALMA 的灵敏度足以分辨通俗水与含氘重水的微弱旌旗灯号差别，使研究团队得以直接计算两者之间的比例。 科学家强调，这是初次在一颗星际天体上成功开展此类精细的水同位素分析。
“这颗彗星中，重水里氘相对通俗氢的比例，比我们在其他行星体系和行星彗星中看到的都要高。”该论文第一作者、密歇根大年夜学天文学系博士活门易斯·萨拉萨尔·曼萨诺（Luis Salazar Manzano）表示。 研究显示，3I/ATLAS 中水的氘/氢比例大年夜约是太阳系内任何一颗彗星测得值的 30 倍阁下，也约为地球海洋中该比例的 40 倍。 这一极端比例解释，它形成时所处的情况极其严寒，并且受到的辐射程度远低于太阳系少小时代的本地情况。
科研团队指出，水中氘/氢等化学比值是懂得彗星和行星形成前提的重要“指纹”。 将 3I/ATLAS 的化学特点与太阳系天体比较后，研究人员揣摸，这颗彗星很可能出生于一个温度更低、辐射更弱的星际区域。 “这证清楚明了，促成我们太阳系形成的那些前提，并不是宇宙中的通用模板。”论文合营负责人之一、密歇根大年夜学天文学助理传授特蕾莎·帕内克-卡雷尼奥（Teresa Paneque-Carreño）指出，“这听上去似乎显而易见，但科学上很多看似‘显然’的断定，必须用数据来一一证实。”
要对一颗星际访客进行如斯过细的化学分析，命运运限身分也至关重要。 起首，3I/ATLAS 必须在进入太阳系的足够早期就被发明，以便天文学家能及时抢占各大年夜千里镜的不雅测时光。 在完成初步确认后，萨拉萨尔·曼萨诺和合作团队成功申请到位于美国亚利桑那州 MDM 天文台的不雅测时段，在那边捕获到了彗星释放气体的一些最早迹象。
“身在密歇根大年夜学并能接入这些举措措施，是这项工作得以完成的关键。”萨拉萨尔·曼萨诺说。 他表示，团队成员在多个范畴都经验丰富、优势互补，这使他们可以或许高效整合不合不雅测数据，并给出经得起考验的物理解释。
截至今朝，天文学界仅在太阳系内确认过三颗星际来客，个中之一就是 3I/ATLAS。 研究人员认为，这项研究注解，只要不雅测前提许可，将来对于星际天体的化学“体检”完全可行，这将为懂得银河系中各类行星体系的形成过程打开一扇新窗。 跟着新一代巡天举措措施陆续上线，这类星际访客的发明有望明显增多。
帕内克-卡雷尼奥同时强调，保护阴郁夜空、削减光污染的重要性正在一日千里。 只有在足够清楚、足够暗的天空背景下，天文学家才能持续捕获到这些来自深空的微弱旌旗灯号。
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