Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một “du khách” thiên hà đã bước vào hệ mặt trời của chúng ta năm ngoái – sao chổi 2 sao / Borisov. Khi các nhà thiên văn học hướng Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) về phía sao chổi vào ngày 15-16 tháng 12 năm 2019, lần đầu tiên họ quan sát trực tiếp các hóa chất được lưu trữ bên trong một vật thể từ hệ thống hành tinh khác ngoài chính chúng ta.
Một “du khách” thiên hà đã bước vào hệ mặt trời của chúng ta năm ngoái – sao chổi 2 sao / Borisov. Khi các nhà thiên văn học hướng Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) về phía sao chổi vào ngày 15 và 16 tháng 12 năm 2019, lần đầu tiên họ quan sát trực tiếp các hóa chất được lưu trữ bên trong một vật thể từ hệ thống hành tinh khác ngoài chính chúng ta. Nghiên cứu này được công bố trực tuyến vào ngày 20 tháng 4 năm 2020 trên tạp chí Nature Astronomy .
Các quan sát ALMA từ một nhóm các nhà khoa học quốc tế do Martin Cordiner và Stefanie Milam dẫn đầu tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, tiết lộ rằng khí thoát ra từ sao chổi chứa lượng carbon monoxide (CO) cao bất thường. Nồng độ CO cao hơn bất cứ ai đã phát hiện trong bất kỳ sao chổi trong vòng 2 au từ mặt trời (trong vòng ít hơn 186 triệu dặm, hoặc 300 triệu km) [1]. Nồng độ CO của 2I / Borisov được ước tính cao hơn từ chín đến 26 lần so với sao chổi trung bình của hệ mặt trời.
Các nhà thiên văn học quan tâm để tìm hiểu thêm về sao chổi bởi vì những vật thể này dành phần lớn thời gian của chúng ở khoảng cách lớn so với bất kỳ ngôi sao nào trong môi trường rất lạnh. Không giống như các hành tinh, thành phần bên trong của chúng không thay đổi đáng kể kể từ khi chúng được sinh ra. Do đó, chúng có thể tiết lộ nhiều về các quá trình xảy ra trong quá trình sinh ra của chúng trong các đĩa tiền đạo. “Đây là lần đầu tiên chúng tôi nhìn vào bên trong một sao chổi từ bên ngoài hệ mặt trời của chúng tôi”, nhà khoa học thiên văn Martin Cordiner chia sẻ, “và nó khác biệt đáng kể so với hầu hết các sao chổi khác mà chúng tôi từng thấy trước đây.”
ALMA đã phát hiện hai phân tử trong khí được đẩy ra bởi sao chổi: hydro cyanide (HCN) và carbon monoxide (CO). Trong khi nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ thấy HCN, có mặt trong 2I / Borisov với lượng tương tự như trong sao chổi hệ mặt trời, họ đã rất ngạc nhiên khi thấy một lượng lớn CO.
Nhà khoa học hành tinh Stefanie Milam cho biết Sao chổi phải hình thành từ vật liệu rất giàu băng CO hiện chỉ xuất hiện ở nhiệt độ thấp nhất được tìm thấy trong không gian, dưới -420 độ F (-250 độ C).
Anthony Remijan thuộc Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia ở thành phố Charlottesville, Virginia và đồng tác giả của bài báo cho biết: “ALMA là công cụ giúp thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về bản chất của vật liệu sao trong hệ mặt trời của chúng ta – và bây giờ với vật thể độc đáo này đến từ các “nước” láng giềng bên cạnh của chúng ta. Chỉ vì độ nhạy chưa từng thấy của ALMA ở bước sóng dưới chu vi mà chúng ta có thể để mô tả khí phát ra từ những vật thể độc đáo như vậy “.
Carbon monoxide là một trong những phân tử phổ biến nhất trong không gian và được tìm thấy bên trong hầu hết các sao chổi. Tuy nhiên, có sự khác biệt lớn về nồng độ CO trong sao chổi và không ai biết tại sao. Một số điều này có thể liên quan đến nơi trong hệ mặt trời hình thành sao chổi; một số phải làm với tần suất quỹ đạo của sao chổi đưa nó đến gần Mặt trời hơn và khiến nó giải phóng các lực dễ bay hơi hơn.
Nếu các khí mà chúng ta quan sát phản ánh thành phần của nơi sinh của 2I / Borisov thì nó cho thấy nó có thể đã hình thành theo một cách khác với sao chổi của hệ mặt trời của chúng ta, ở một khu vực bên ngoài cực kỳ lạnh lẽo của một hệ hành tinh xa xôi. Vùng này có thể được so sánh với vùng lạnh của các cơ thể băng giá ngoài Sao Hải Vương, được gọi là Vành đai Kuiper.
Nhóm nghiên cứu chỉ có thể suy đoán về loại ngôi sao tổ chức hệ thống hành tinh của 2I / Borisov. Hầu hết các đĩa tiền điện tử quan sát được với ALMA đều xoay quanh các phiên bản trẻ hơn của các ngôi sao có khối lượng thấp như Mặt trời. Nhiều trong số các đĩa này vượt ra ngoài khu vực nơi các sao chổi của chúng ta được cho là đã hình thành và chứa một lượng lớn khí và bụi cực lạnh. Có thể 2I / Borisov đến từ một trong những đĩa lớn hơn này.
Do tốc độ cao của nó khi nó đi qua hệ mặt trời của chúng ta (33 km / s hoặc 21 dặm / s) nhà thiên văn học nghi ngờ rằng 2I / Borisov bị đuổi ra khỏi hệ thống máy chủ của nó, có lẽ bằng cách tương tác với một ngôi sao đi qua hoặc hành tinh khổng lồ. Sau đó, nó đã dành hàng triệu hoặc hàng tỷ năm cho một chuyến đi lạnh lẽo, cô đơn xuyên qua không gian giữa các vì sao trước khi nó được phát hiện vào ngày 30 tháng 8 năm 2019 bởi nhà thiên văn nghiệp dư Gennady Borisov.
2I / Borisov chỉ là vật thể liên sao thứ hai được phát hiện trong hệ mặt trời của chúng ta. Lần đầu tiên – 1I / ‘Oumuamua – được phát hiện vào tháng 10 năm 2017, tại thời điểm đó, nó đã xuất hiện khiến cho việc tiết lộ chi tiết về việc đó là sao chổi, tiểu hành tinh hay thứ gì khác đã là một bí ẩn. Sự hiện diện của một trạng thái ‘cái đuôi’ khí và bụi hoạt động xung quanh 2I / Borisov đã khiến nó trở thành sao chổi liên sao đầu tiên được xác nhận.
Cho đến khi các sao chổi giữa các vì sao khác được quan sát, thành phần bất thường của 2I / Borisov không thể dễ dàng được giải thích và đặt ra nhiều câu hỏi hơn là câu trả lời. Là thành phần của nó điển hình của sao chổi giữa các vì sao? Chúng ta sẽ thấy nhiều sao chổi giữa các vì sao trong những năm tới với các thành phần hóa học đặc biệt? Chúng sẽ tiết lộ điều gì về cách các hành tinh hình thành trong các hệ sao khác?
2I / Borisov đã cho chúng ta cái nhìn đầu tiên về hóa học hình thành nên một hệ hành tinh khác. Nhưng chỉ khi chúng ta có thể so sánh vật thể với các sao chổi giữa các vì sao khác, chúng ta mới biết liệu 2I / Borisov có phải là trường hợp đặc biệt hay không, nếu mọi vật thể liên sao có mức CO cao bất thường.
Ghi chú
[1] Một sao chổi được gọi là C / 2016 R2 (PanSTARRS), xuất phát từ Đám mây Oort, thậm chí còn có mức CO cao hơn so với Borisov khi nó ở khoảng cách 2,8 au so với Mặt trời.
Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia là một cơ sở của Quỹ khoa học quốc gia, được vận hành theo thỏa thuận hợp tác của Associated University, Inc.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :