原标题:卡塔琳娜彗星建议彗星向岩石行星输送碳
在2016年初,来自我们太阳系边缘的冰冷的游客飞越地球。它在卡特琳娜彗星飞过太阳之后永久消失在观星者面前,之后它就永远消失在太阳系之外。
在北斗七星附近出现的许多观测到这颗彗星的观测站中,有一个是美国国家航空航天局(NASA)的飞机平流层红外天文观测台。使用其独特的红外仪器

之一,SOFIA能够在彗星尾巴的尘土辉光中挑选出熟悉的指纹-碳。

来自奥尔特云的彗星的插图,它穿过尘埃和气体蒸发进入其尾部的内部太阳系。SOFIA对卡特琳娜彗星的观察表明,它富含碳,这表明彗星将碳传递给了在早期太阳系中形成的地球和火星等地球行星。
现在,这位曾经访问我们内部太阳系的游客正在帮助解释有关我们自身起源的更多信息,因为很明显,在太阳系的早期形成期间,像卡塔琳娜州这样的彗星可能已经成为地球和火星等星球上的重要碳源。NASA和德国航空航天中心的联合项目SOFIA的新结果最近在《行星科学杂志》上发表。
该论文的主要作者,明尼苏达大学明尼苏达大学天体物理研究所的天体物理学家兼教授查尔斯·“小鸡”伍德沃德说:“碳是了解生命起源的关键。” “我们仍然不确定地球在形成过程中是否会自行捕获足够的碳,因此富含碳的彗星可能是提供这种导致生命的基本元素的重要来源。”
及时冻结
卡塔琳娜彗星和其他类型的彗星起源于距太阳系最远的奥尔特云,其轨道如此长,以至于它们相对不变地到达了我们的天体门阶。这使它们及时有效地冻结了,为研究人员提供了难得的机会来了解它们所来自的早期太阳系。
SOFIA的红外观测能够捕获尘埃和气体从彗星蒸发而形成尾巴时的成分。观测结果表明,卡塔琳娜彗星富含碳,这表明它形成于原始太阳系的外部区域,该区域拥有可能对种子生命至关重要的碳储集层。
尽管碳是生命的关键成分,但早期的太阳和内部太阳系的其他地球行星形成过程中温度很高,以至于碳等元素丢失或耗尽。尽管像木星和海王星这样的凉爽的气体巨人可以在外太阳系中支撑碳,但木星的巨大体积可能在重力作用下阻止了碳混回到内太阳系中。那么,内部岩石行星是如何演变成如今的富含碳的世界呢?
原始混合
研究人员认为,木星轨道的微小变化使彗星的早期小先兆能够将碳从外部区域混合到内部区域,并在其中合并到地球和火星等行星中。卡塔琳娜彗星的富含碳的成分有助于解释在早期太阳系中热的,碳贫乏地区形成的行星如何演变成具有生命支持元素的行星。
伍德沃德说:“所有陆地世界都受到彗星和其他携带碳和其他元素的小物体的影响。” “我们越来越接近确切地了解这些对早期行星的影响如何催化了生命。”
需要观察其他新彗星,以了解奥尔特云中是否还有许多其他富含碳的彗星,这将进一步支持彗星向陆地行星输送碳和其他维持生命的元素。
SOFIA是NASA和德国航空航天中心的联合项目。位于加利福尼亚州硅谷的NASA埃姆斯研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚市的大学空间研究协会以及斯图加特大学的德国SOFIA研究所合作管理SOFIA计划,科学和任务运营。该飞机由位于美国加利福尼亚州帕姆代尔的美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心703号楼进行维护和运营。
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