在 67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星上发现了一个氧分子光环，这一发现背后的研究人员并不太清楚它为什么会在那里。 但氧气很有可能在彗星形成之前或形成期间就存在，如果这是真的，我们需要重新思考当前太阳系形成的模型。
“这是我们发现的第一颗含有分子氧的彗星，”密歇根大学的首席研究员安德烈·比勒 (André Bieler)告诉美国广播公司。 “分子氧的检测是新的，非常令人惊讶。这是一个非常强烈的信号，表明我们发现了很多分子氧。”
欧洲航天局罗塞塔航天器在 2014 年 9 月至 2015 年 3 月期间绕彗星运行时，其上的质谱仪检测到了分子氧 (O2)。它与气晕中的许多其他化学物质一起被发现，包括水蒸气、碳一氧化碳和二氧化碳。 Bieler 和他的同事估计，氧气约占神秘彗星云的 3.8%。
事实上，他们花了一年多的时间才报告在彗星上发现了第一个已知的分子氧，这听起来可能有点可疑，但研究人员表示，他们推迟了这么长时间，因为他们必须确保这不是事实某种污染或错误的结果。 “我们都有点否认，”瑞士伯尔尼大学的凯瑟琳·阿尔特韦格说在本周的新闻发布会上。
“没有人预料到会发生这种情况，所以我们不想立即发布任何内容，”比勒在美国广播公司 (ABC) 告诉斯图尔特·加里 (Stauart Gary)。 “我们决定继续监测这个分子氧特征，直到我们确信我们了解发生了什么。”
令人难以置信的原因是，O2 通常会很快与其他化学物质发生反应，就像 67P 中在其周围游动的化学物质一样'昏迷'- 当彗星在椭圆轨道上接近太阳时形成的由气体、尘埃和冰组成的光环。 只有两种现实的情况可以解释它为什么在那里——它是在观测期间在彗星表面产生的，或者是自从彗星第一次形成以来它就在那里。
在七个月的观测期间，这颗彗星在其轨道允许的范围内尽可能接近太阳，所有额外的热能使其进入特别“活跃”的状态，因为它的表面冰被凝结成气体。 比勒和他的同事假设，与此同时，从太阳喷出的高能粒子正在分裂水分子，产生氢气和氧气。
这就是太阳系中唯一已知的分子氧案例——在冰冷的卫星上和- 据信已经形成。 但研究人员在比较彗星两个面（面向太阳的一面和背向太阳的一面）上分子氧与水的比例时排除了这种可能性，并发现它保持一致。
唯一的另一种可能性是，氧气被困在彗星内部，并在与太阳近距离接触时，随着彗星主体脱落其表面物质而被释放。 “彗星在绕太阳运行的每一次轨道上都会损失一到十米的表面物质，”比勒告诉美国广播公司。 “由于 67P 彗星已经存在相当长一段时间了，我们估计它已经失去了数百米的表面材料。”
该团队现在认为，大约 46 亿年前太阳系诞生时，彗星形成时，氧气就嵌入其中。 但这一假设有一个问题，而且是一个很大的问题——前面提到的分子氧的反应性。雷切尔·费尔特曼 (Rachel Feltman) 解释道华盛顿邮报：
“目前太阳系形成的模型都不允许分子氧被锁在彗星内部。氧具有高度反应性，因此人们一直认为存在的任何分子氧都会与大量可用的氢结合。研究人员感到震惊看到氧气可以以其分子形式‘存活’数十亿年。”
我们可能错误地估计了太阳系诞生时的温度条件——也许事情比我们想象的要温暖。 该团队现在将观察其他彗星，看看是否能找到更多氧气的证据。
该研究发表于自然。
