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天文学家在临近彗星和原恒星周围探测到了氯甲烷的踪迹

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AndreyEsses 发表于 2017-10-12 10:37:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
  # 本文由 Y.F. Zhang 投递译稿:
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原文图片

  天文学家利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(以下简称:ALMA)在IRAS 16293-2422这个初生的恒星系统中观测到了稀薄氯甲烷分子的足迹。这种物质常被用于生命活动和化工生产。这种有机化合物也曾经被罗塞塔探测器在丘留莫夫-格拉西缅科彗星(67P/C-G彗星)稀薄的大气中探测到。
  氯甲烷,通常也被称作佛利昂40,是卤代有机物分子的一种。这次ALMA的新发现,也是人们第一次在星际空间中探测到卤代有机物的存在。本次研究的结果已经被发表在了nature Astronmy杂志上。
  宇宙中这种有机化合物的发现对于天体生物学家来说却是一个失望的消息,他们曾经认为氯甲烷本身可以在外星人社群的大气层中成为生命存在的标志。但是,最近ALMA和罗塞塔的观测却对这种构想提出了质疑。因为最近的这两次观测都在暗示着,氯甲烷这种化学物质可以在星际分子云中生成,并且稳定的存在相当长的时间,并成为行星形成过程的一部分。
  文章中提到的Iras 16293-2422系统由许多原恒星组成,每一个原恒星都拥有接近太阳的质量。这个系统位于我们的400光年外,被茧状的尘埃和气体所包裹。
  “在临近这些原恒星的地方找到卤代有机物是令人惊讶的事情。”一位来自哈佛史密松天体物理学中心的研究人员也是文章的通讯作者Edith Fayolle如是说。“我们之前并没有预料到他们的存在,并且被他们显著的密度所震惊。不过我们现在很清楚的是这些分子在恒星摇篮中迅速的形成。这可以为我们提供恒星系统中,包括我们所在的太阳系中,有关于化学物质演化的信息。”
  “ALMA关于星际介质中卤代有机物存在的发现也告诉我们行星表面有机物最初始的状态。这些有机物的存在,是迈向生命起源重要的一步。”这篇文章的共同作者,同时也是哈佛史密松天体物理学中心的天文学家Karin Öberg说。“基于我们的发现,卤代有机物很可能是地球同时也是这些新形成的系外岩态行星‘源生汤’的组成部分。”
  ALMA通过测量星际分子所发射微弱的无线电信息来分析他们的化学成分。每种分子的无线电信息都有其独特的指纹,即他们谱线中的峰。但对于大型有机分子而言,他们的频率范围更宽,同时峰的强度也更弱,这种信号却很难被探测到。这时就需要像ALMA这样极端精细的测量仪器,来将这些微弱的信号从氯甲烷等分子的信号中梳理出来。
  罗塞塔探测器可以通过其搭载的罗塞塔轨道器离子和中性分子分析光谱仪(ROSINA)探测彗星 67P/C-G大气中的分子。“ROSINA可以捕捉大气中的分子,并且通过分子质量将他们分离并且精确的统计出他们的数量。”瑞士伯尔尼大学ROSINA主要的研究员Kathrin Altwegg说。“这些高精度的仪器帮助我们探测彗星周围的气体,其中也包括ALMA发现的分子。”
  研究人员也提到,大量的卤代有机物围绕着与太阳类似的初始恒星旋转,与星际介质有机物中包含卤素,这些都是过去所不曾了解的。
  另外,ALMA和罗塞塔所探测到的丰度相近。因为彗星可以被认为是太阳系行程时的残留,保留了恒星形成时的分子指纹。这些新的观测结果也支持了那些关于年轻恒星系统继承了恒星形成时分子云的化学组成的看法。“但这也提出了一个问题:有多少彗星的组成直接来自于恒星形成的早期阶段?”Fayolle说。“回答这个问题,我们需要更多关于原恒星系统和彗星中卤代有机物的研究。”
  美国国立射电天文台是美国国家自然科学基金会的一个机构,由联合大学公司运作。这项研究由E. Fayolle等人发表于自然杂志天文学子刊(Nature Astronomy)上。
  本文译自  .cfa.harvard.edu,由译者 投稿 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
  注:美国大学联合公司AUI是一个政府支持的非盈利科学机构。AUI整合大学、研究所以及联邦政府的资源,负责规划、建造和运行尖端科学装置,推动科学发现和教育,促进物理科学的发展。AUI负责负责美国国立射电天文台(NRAO)。ALMA主要由NRAO,ESO和NAOJ负责运作。
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