科学家们在67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星的朦胧光环中探测到了氧分子，这是一个出乎意料的发现，可能会挑战关于太阳系形成的理论。这项由欧洲航天局罗塞塔号航天器上的仪器进行的探测，今天（10月28日）在《自然》杂志上发表。
“当我们足够接近彗星时，我们实际上立即就发现了它，”密歇根大学安娜堡分校的物理学家、该论文的主要作者安德烈·比勒说。比勒说，他对分子氧（O2）的存在和丰度都感到惊讶，因为它通常会很快与其他化学物质发生反应。
从2014年9月到2015年3月，当67P彗星越来越靠近太阳时，比勒和他的同事使用罗塞塔号上的质谱仪来嗅探彗星周围旋转的分子，并识别它们的化学成分。他们发现，平均而言，O2占云层中相对于最丰富的物质——水的3.8%。
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“这是一项了不起的成就，”马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学的天文学家保罗·费尔德曼说，他是罗塞塔号另一个光谱仪Alice的共同研究员。“我认为他们做得很棒。”
神秘的起源
氧气的来源尚不清楚。该团队发现，水和氧气经常一起被发现——这表明相似的过程释放了这两种分子。但比勒和他的同事排除了许多氧气作为高能粒子（如光子和电子）分解水时的副产品产生的场景。
相反，研究人员认为，氧气是67P彗星在数十亿年前形成时的残余物，这一过程可能将气体捕获在冰和岩石的小颗粒中，这些颗粒聚结形成了彗星的固体核心。
但是，早期太阳系的许多模型都排除了这一点，因为大多数氧气倾向于与氢结合。鉴于这种亲和力，调整早期太阳系的模型以允许气态O2的存活是很棘手的，马里兰大学帕克分校的天文学家、Alice的共同研究员迈克·阿赫恩说。但他补充说，在合适的化学丰度和温度条件下，这是有可能的。
比勒承认，需要更多的实验来确定探测到氧气究竟意味着什么。“我们认为这个结果不仅对彗星界有意义，因为它迫使我们重新思考所有这些模型，”他说。
本文经许可转载，最初于2015年10月28日发表。