不到一年前，天文學家發現一顆起源於太陽系之外的彗星正穿越我們的太陽系。這顆被稱為3I/ATLAS的天體，是迄今為止偵測到的第三顆確認的星際訪客，科學家們現正揭開它形成環境的線索。
一項由密西根大學研究人員領導的新研究表明，這顆彗星誕生於遠比我們太陽系形成時更寒冷的條件下。這些發現來自對彗星奇特水成分的分析，揭示了其氘（一種較重的氫形式）含量異常高。
該研究發表在《自然天文學》期刊上，並獲得了美國國家航空暨太空總署（NASA）、美國國家科學基金會以及智利國家研究與發展署的支持。
研究的主要作者、密西根大學天文學系博士生 Luis Salazar Manzano 表示：「我們的最新觀測顯示，導致我們太陽系形成的條件與我們銀河系不同區域的行星系統演化方式大相徑庭。」
**外星彗星攜帶奇特的「重水」**
水分子由兩個氫原子和一個氧原子組成，這就是水熟悉的H₂O化學式。在普通水中，氫原子只包含一個質子。但某些形式的水含有氘，一種氫的同位素，它同時包含一個質子和一個中子。
研究人員發現，3I/ATLAS 含有極高量的這種富含氘的水。雖然地球和太陽系內的彗星中也存在少量重水，但3I/ATLAS 中發現的含量卻高得驚人。
Salazar Manzano 說：「相較於普通氫，水中氘的比例，比我們在其他行星系統和行星彗星中所見過的任何情況都要高。」
根據研究人員的說法，這顆彗星的氘比例約為太陽系內彗星測量值的30倍，約為地球海洋中比例的40倍。
科學家們利用氘含量作為一種化學指紋，揭示了天體形成時存在的條件。透過將這些比例與我們較近的數據進行比較，研究人員可以推斷出產生這顆彗星的環境類型。
研究團隊得出結論，3I/ATLAS 很可能形成於一個比我們太陽系行星和彗星的誕生環境更寒冷、輻射水平更低的區域。
研究的共同領導者、密西根大學天文學助理教授 Teresa Paneque-Carreño 表示：「這證明了導致我們太陽系誕生的條件並非普遍存在於宇宙空間中。這聽起來或許顯而易見，但這是需要被證實的事情之一。」
研究人員表示，這項研究之所以成為可能，是因為天文學家夠早偵測到3I/ATLAS，以便進行詳細的後續觀測。
在發現之後，Salazar Manzano 和他的合作者們獲得了亞利桑那州 MDM 天文台的觀測時間，在那裡他們偵測到該彗星最早的氣體排放跡象之一（MDM 是密西根大學、達特茅斯學院和麻省理工學院的縮寫，是該天文台的原始合作夥伴）。
隨後，Salazar Manzano 與 Paneque-Carreño 合作，後者擁有使用智利阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列（ALMA）的專業知識。ALMA 的儀器靈敏度足以區分氘化水和普通水，讓團隊能夠精確測量兩者之間的比例。
研究人員表示，這是科學家首次成功地對星際天體進行此類水分析。
Salazar Manzano 說：「在密西根大學並能使用這些設施，是這項工作得以實現的關鍵。我們是一個在多個領域都才華橫溢且經驗豐富的團隊，我們互相補充，這使我們能夠分析和解釋這些數據集。」
**可能發現更多星際訪客**
這項研究還表明，天文學家可能很快就能夠對更多的星際天體進行化學分析，以更好地了解銀河系中行星系統的形成方式。
到目前為止，科學家們只發現了三顆進入我們太陽系的已知星際天體，但研究人員預計，隨著更先進的觀測設備開始搜尋天空，這個數字將會上升。
Paneque-Carreño 強調，保護黑暗的夜空對於觀測這些微弱的訪客至關重要。
她說：「我們需要好好保護我們的夜空，保持其清晰和黑暗，以便我們能夠偵測到這些微小而微弱的物體。」
研究還獲得了密西根學會研究員和 Heising-Simons 基金會的額外支持。ALMA 是透過歐洲南方天文台、NSF 和日本自然科學國家研究所與智利共和國合作的夥伴關係進行運營。
