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图中展示了艺术家对3IATLAS彗星的印象图，该彗星正从太阳附近经过，太阳照亮了彗星的一侧。在彗星靠近太阳的一侧，甲醇气体以蓝色显示，气体中仍存在冰尘颗粒。在彗星的暗侧，氰化氢以橙色显示。图片来源：NSFAUINSFNRAOM.Weiss

天文学家发现星际彗星3IATLAS含有异常大量的甲醇。

每一个穿过我们太阳系的星际天体都提供了一个难得的机会，去采样在另一颗恒星周围形成的物质。

现在，利用阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵列（ALMA）对彗星3IATLAS进行的新观测揭示了一个化学惊喜：这颗彗星富含甲醇——一种在彗星中存在但很少如此丰富的有机分子。这一发现可能为了解与我们太阳系不同的遥远行星系统的条件提供新的线索。

观测3IATLAS就像从另一个太阳系获取指纹，这项研究的主要作者、美国大学教授内森罗斯表示，这些细节揭示了它的构成，它富含甲醇的程度是我们在太阳系内的彗星中通常看不到的。

化学揭示了另一个系统

团队使用位于智利的ALMA阿塔卡马紧凑阵列，在彗星向太阳靠近过程中的多个时间点对3IATLAS进行了观测。太阳的加热导致其冰质表面释放气体和尘埃，在彗核周围形成了明亮的晕（或称彗发）。

通过研究那个彗发，天文学家可以读取彗星物质的化学特征，这为他们提供了一种罕见的方式，无需离开我们的太阳系就能研究其他行星系统中天体可能的形成方式。

甲醇标记了一颗不寻常的彗星

观测集中在两种分子的微弱亚毫米波信号上：甲醇（CH3OH），一种醇类；以及氰化氢（HCN），一种含氮有机分子，常在彗星中被检测到。ALMA观测显示，3IATLAS所含的甲醇与氰化氢的相对比例远高于太阳系中形成的普通彗星。在两次观测中，研究团队发现甲醇与HCN的比例约为70和120，使得3IATLAS跻身太阳系中已研究过的甲醇含量最丰富的彗星之列。

这些结果表明，3IATLAS中的冰质物质要么形成于与塑造太阳附近大多数彗星的条件截然不同的环境中，要么后来经历了这种截然不同的条件。詹姆斯韦布空间望远镜的早期观测发现，当3IATLAS离太阳较远时，其彗发以二氧化碳为主。新的ALMA测量结果为其化学特征增添了另一个不寻常之处：甲醇含量丰富。

微小颗粒释放隐藏的化学物质

ALMA的高分辨率成像还显示，甲醇和氰化氢从彗星中逸出的方式并不相同。氰化氢似乎主要来自彗星的彗核，这在太阳系的彗星中很典型。而甲醇则似乎既来自彗核，也来自彗发中的冰粒。这些微小的冰粒就像迷你彗星一样。

当3IATLAS靠近太阳、冰转化为气体时，这些颗粒也会释放甲醇。在我们太阳系的一些彗星上也观察到过类似的活动，但这是首次在星际天体中追踪到如此详细的脱气物理过程。

3IATLAS彗星是继1I奥陌陌和2I鲍里索夫之后第三个被确认从星际空间进入太阳系的天体。那些早期的访客也表现出了不寻常的特征。随着天文学家发现并研究更多来自太阳系外的天体，他们对其他恒星周围行星和较小冰质天体的形成方式有了更清晰、更复杂的认识。

这项工作得到了行星科学部内部科学家资助计划通过基础实验室研究（FLaRe）工作包的支持（N.X.R.、S.N.M.、M.A.C.、S.B.C.），以及美国国家航空航天局天体生物学研究所通过戈达德天体生物学中心的支持（相关提案；S.N.M.、M.A.C.、S.B.C.）。

相关知识

BY: Jill Malusky, National Radio Astronomy Observatory

FY: AI

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