美国韦布望远镜首次在主带彗星周围探测到水蒸气

（观察者网讯）据美国国家航空航天局（NASA）网站5月15日消息，美国詹姆斯·韦布空间望远镜首次在小行星主带的彗星周围探测到水蒸气。这意味着，早期太阳系的水可能以冰的方式保存在小行星主带内，或将为科学家研究地球上水的来源提供帮助。

NASA网站截图

声明称，从去年开始，韦布望远镜使用近红外光谱仪（NIRSpec）观测了主带彗星238P/Read，该彗星的光谱数据在与水相关的区域内呈现出峰值，表明这颗彗星的周围存在水蒸气。

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这项研究的主要参与者、美国马里兰大学天文学家迈克尔·凯利（Michael Kelley）表示，“过去，我们在主带内发现了具有彗星特征的物体，但只有通过韦布望远镜提供的精确光谱数据，我们才能确定，这样的效果是由水冰形成的。”

美国有线电视新闻网（CNN）指出，彗星通常来自于海王星轨道之外的柯柏伊带和奥尔特云，远离太阳的冰冷区域可以保存太阳系形成过程中遗留的一些物质。在彗星靠近太阳时，冻结的物质升华，从而形成了朦胧的彗发和由稀薄物质流构成的彗尾。

但在木星和火星轨道间的小行星主带中存在一类罕见的天体，它们在主带中围绕太阳运行，却又周期性地表现出彗星的活动和特征，因此被称为主带彗星。NASA称，天文学家一直猜测，水冰也可能被保存在木星轨道以内相对温暖的区域，但这一猜想始终缺少确凿的证据。

因此，韦布望远镜观测到的238P/Read彗星的数据成为了重要突破口。凯利说：“通过韦布对这颗彗星的观察，我们现在能够确定，早期太阳系的水冰可以被保存在小行星带中。”

2022年9月8日，美国詹姆斯·韦布空间望远镜使用近红外相机拍摄的238P/Read图像 图自NASA网站

不过，对于238P/Read彗星的观测结果也引发一个新的问题。NASA称，从望远镜发回的数据来看，这颗彗星周围没有检测到二氧化碳，而通常二氧化碳会占到彗星挥发性物质的10%。

NASA天文学家将238P/Read的数据与2010年美国“深度撞击”号探测器发回的哈特雷2号彗星的数据进行了比较，可以看到，两者都在与水相关的光谱区域呈现出明显峰值。但不同之处在于，238P/Read没有表现出存在二氧化碳的特征。

目前，研究团队提出了两种可能的解释。一种可能性是，238P/Read在形成之初拥有二氧化碳，但因为温度的升高失去了二氧化碳。另一种解释则是，238P/Read可能就是在太阳系内缺乏二氧化碳、特别温暖的区域内形成。

238P/Read（白线）与哈特雷2号彗星（蓝线）的光谱数据对比 图自NASA网站

研究参与者、美国大学天文研究协会（AURA）天文学家海蒂·哈梅尔（Heidi Hammel）说，下一步研究将关注其他主带彗星，探寻这些罕见天体之间的异同。“在韦布望远镜的帮助下，我们可以看清楚这些天体的情况并得出一些结论。其他主带彗星是否也缺少二氧化碳？无论结果如何，这些发现都令人兴奋。”

此次的发现或将为科学家研究地球上水的来源提供帮助。NASA韦布望远镜行星科学项目的天文学家斯蒂芬妮·米拉姆（Stefanie Milam）说，“我们至今还不确定地球上的水是从何而来。了解太阳系中水分布的历史有助于我们研究其他行星系统。”