​

　　美国航太总署（NASA）哥达德天文生物中心（Goddard Center for Astrobiology）科学家Lucas Paganini等人利用位在夏威夷的凯克望远镜（Keck）观测C/2014 Q2(Lovejoy)彗星，结果发现彗星中的一种水分子产物会选择性改变，这是前所未见的现象。

　　C/2014 Q2是所谓的欧特云彗星（Oort cloud comet），亦即它是来自遥远太阳系边境的欧特云中，2014年8月17日被彗星猎人洛夫乔伊（Terry Lovejoy）发现，因而为名。它在2015年初最接近地球，并在2015年1月18日以1.29AU的距离通过其轨道近日点。右方影像是过近日点一段时间的2015年2月4日拍摄的洛夫乔伊彗星，在同一日，这些科学家们趁机利用凯克望远镜以红外波段观察这颗彗星。其中一项观测是测量洛夫乔伊彗星喷出的H 2 O和HDO两种水分子的含量；其中前者是一般常见由2个氢原子（H）和一个氧原子（O）组成的水分子，后者则是其中一个氢原子被氘（D）取代的水分子，因而又称为半重水（semiheavy water）。氘是氢的同位素，原子核中比氢原子核多了一个中子。

　　从这些测量结果，这些科学家估算所谓的氘氢比（D-to-H ratio），这是很重要的彗星化学特征，就像是指纹一样，可以提供彗星或小行星从何而来的线索，这是因为彗星是从太阳系早期的太阳周围物质云团中形成的。此外，科学家们亦可利用氘氢比数值来了解地球上的水有多少是来自彗星和小行星。

　　这些科学家将他们的凯克观测结果与其他团队在彗星至近日点之前用地面望远镜和太空望远镜所做的观测结果加以比较，结果意外发现估算出的氘氢比有差异，彗星过了近日点之后的HDO释出量比近日点前还高2～3倍，而H 2 O则几乎持平不变；换言之，过近日点后的氘氢比是之前提报的2～3倍。这样的改变让这些科学家很讶异，但也让科学家们意识到必须在彗星轨道的不同位置反覆测量氘氢比，才能掌握全部真相。

　　水分子产物的改变应是发生在彗星接近太阳的时候，但科学家先前认为这些不同型态的水分子释放量的增减该几乎是同步的，所以氘氢比会维持一致。但Paganini等人的最新研究却显示并非如此。如果氘氢比会随时间改变，将让科学家误认为地球上的水只有一小部分来自彗星，而其余绝大部分是来自小行星。特别是，如果这些结论只是根据单一次彗星水分子的氘氢比值测量结果而来，那么就真的误会大了。

　　　以前要测量彗星中的HDO并不容易，乃因HDO是比较贫乏的水分子型态。例如，洛夫乔伊彗星所释放的H 2 O比HDO高了1500倍之多。洛夫乔伊彗星接近地球的时候，其亮度让它足以能清晰的测量HDO，再加上一些地面望远镜上安装的改良过的侦测器，也允许科学家们在未来彗星变得比较暗时进行类似的测量。

　　洛夫乔伊彗星氘氢比的明显改变，可能肇因于它曾经历过程度偏高的强力过程，例如近太阳处的辐射之类的，这可能改变了彗星表面的水分子特征。在这种状况下，出现不同的氘氢比，可能显示出这是颗已经进入它生命期不同阶段的「老彗星」。亦或者，先前的观测结果也许忽略了彗星稀薄大气中的化学变化。

　　团队之一的Michael Mumma表示：彗星能变得相当活跃，甚至有时非常剧烈，特别是当它们来到太阳系内侧，比较靠近太阳的时候。这次的红外测量技术提供了能同时窥视测量彗星喷出物中的H 2 O和HDO的好机会，对于弥平彗星来源争议尤其重要。

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/item_img/2017_1st/c2014_q2_2015_02_04dp_800_560.jpg

资料来源：http://www.keckobservatory.org/recent/entry/nasa_study_using_keck_telescope_hints_at_possible_change_in_water_fingerpri，2017年3月6日，KLC

转自：http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1641