美國太空總署的詹姆斯韋伯太空望遠鏡捕捉了星際物體的第一個中紅外線化學指紋，為了解彗星 3I/ATLAS 遠離太陽時的成分提供了新的見解。研究結果最近發表 天文物理學期刊通訊。
在彗星經過最接近太陽的點後，研究人員在兩次觀測中使用了韋伯的 MIRI（中紅外線儀器）。第一批觀測是在 12 月 15 日和 16 日進行的，當時 3I/ATLAS 距離太陽約 2.05 億英里（3.29 億公里）。第二次經過發生在 12 月 27 日，當時彗星距離我們約 2.36 億英里（3.79 億公里）。
韋伯在星際彗星中檢測到甲烷
科學家首次直接辨識出星際訪客體內的甲烷氣體。
甲烷是一種非常易揮發的物質，可以迅速從固體冰轉變為氣體。事實上，彗星只有在靠近太陽時才出現，這表示甲烷被埋在地下。研究團隊表示，彗星的上層可能保護了甲烷冰，直到太陽加熱深入滲透到冰冷的內部。
與水相比，甲烷的含量也讓研究人員感到驚訝。此比率遠高於太陽系彗星中常見的比率，只有少數已知的例子顯示出類似的特徵。
二氧化碳含量異常豐富
觀測結果也證實了 3I/ATLAS 的另一個不尋常特徵。相對於水，這顆彗星釋放出大量的二氧化碳，遠遠超過了太陽系彗星上通常測量到的水平。
甲烷和二氧化碳的測量結果表明，其形成歷史與大多數圍繞太陽形成的彗星的形成歷史明顯不同。結果表明，3I/ATLAS 在開始穿越星際空間之前是在一個非常不同的化學環境中形成的。
隨著風箏離開，氣體產量減少
韋伯也追蹤了彗星遠離太陽時活動的變化。
科學家觀察到氣體的產生顯著減少，其中水的減少量最大。這種行為是預期的，因為彗星接收到的太陽能較少。隨著溫度下降，地表和近地表層蒸發的冰量減少。
水比甲烷或二氧化碳更容易揮發，這意味著當彗星冷卻時，水的氣體產生會更快停止。
韋伯如何測量彗星的化學成分？
這些觀察是使用 MIRI 的中分辨率光譜儀進行的，該儀器將紅外光分離成單獨的波長。透過分析這些波長，研究人員可以確定存在哪些氣體。
該光譜儀還可以作為全場裝置，使科學家能夠獲得天空小區域內任何地方的光譜。這種能力使團隊不僅能夠辨識彗核周圍的氣體，還能繪製出這些氣體在物體周圍的分佈。
