天文學家在臨近彗星和原恆星周圍探測到了氯甲烷的蹤跡

# 本文由 Y.F. Zhang 投遞譯稿：

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天文學家利用阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(以下簡稱：ALMA)在IRAS 16293-2422這個初生的恆星系統中觀測到了稀薄氯甲烷分子的足跡。這種物質常被用於生命活動和化工生產。這種有機化合物也曾經被羅塞塔探測器在丘留莫夫－格拉西緬科彗星(67P/C-G彗星)稀薄的大氣中探測到。

氯甲烷，通常也被稱作佛利昂40，是鹵代有機物分子的一種。這次ALMA的新發現，也是人們第一次在星際空間中探測到鹵代有機物的存在。本次研究的結果已經被發表在了nature Astronmy雜誌上。

宇宙中這種有機化合物的發現對於天體生物學家來說卻是一個失望的消息，他們曾經認為氯甲烷本身可以在外星人社群的大氣層中成為生命存在的標誌。但是，最近ALMA和羅塞塔的觀測卻對這種構想提出了質疑。因為最近的這兩次觀測都在暗示著，氯甲烷這種化學物質可以在星際分子雲中生成，並且穩定的存在相當長的時間，並成為行星形成過程的一部分。

文章中提到的Iras 16293-2422系統由許多原恆星組成，每一個原恆星都擁有接近太陽的質量。這個系統位於我們的400光年外，被繭狀的塵埃和氣體所包裹。

「在臨近這些原恆星的地方找到鹵代有機物是令人驚訝的事情。」一位來自哈佛史密松天體物理學中心的研究人員也是文章的通訊作者Edith Fayolle如是說。「我們之前並沒有預料到他們的存在，並且被他們顯著的密度所震驚。不過我們現在很清楚的是這些分子在恆星搖籃中迅速的形成。這可以為我們提供恆星系統中，包括我們所在的太陽系中，有關於化學物質演化的信息。」

「ALMA關於星際介質中鹵代有機物存在的發現也告訴我們行星表面有機物最初始的狀態。這些有機物的存在，是邁向生命起源重要的一步。」這篇文章的共同作者，同時也是哈佛史密松天體物理學中心的天文學家Karin ?berg說。「基於我們的發現，鹵代有機物很可能是地球同時也是這些新形成的系外岩態行星『源生湯』的組成部分。」

ALMA通過測量星際分子所發射微弱的無線電信息來分析他們的化學成分。每種分子的無線電信息都有其獨特的指紋，即他們譜線中的峰。但對於大型有機分子而言，他們的頻率範圍更寬，同時峰的強度也更弱，這種信號卻很難被探測到。這時就需要像ALMA這樣極端精細的測量儀器，來將這些微弱的信號從氯甲烷等分子的信號中梳理出來。

羅塞塔探測器可以通過其搭載的羅塞塔軌道器離子和中性分子分析光譜儀(ROSINA)探測彗星 67P/C-G大氣中的分子。「ROSINA可以捕捉大氣中的分子，並且通過分子質量將他們分離並且精確的統計出他們的數量。」瑞士伯爾尼大學ROSINA主要的研究員Kathrin Altwegg說。「這些高精度的儀器幫助我們探測彗星周圍的氣體，其中也包括ALMA發現的分子。」

研究人員也提到，大量的鹵代有機物圍繞著與太陽類似的初始恆星旋轉，與星際介質有機物中包含鹵素，這些都是過去所不曾了解的。

另外，ALMA和羅塞塔所探測到的丰度相近。因為彗星可以被認為是太陽系行程時的殘留，保留了恆星形成時的分子指紋。這些新的觀測結果也支持了那些關於年輕恆星系統繼承了恆星形成時分子雲的化學組成的看法。「但這也提出了一個問題：有多少彗星的組成直接來自於恆星形成的早期階段？」Fayolle說。「回答這個問題，我們需要更多關於原恆星系統和彗星中鹵代有機物的研究。」

美國國立射電天文台是美國國家自然科學基金會的一個機構，由聯合大學公司運作。這項研究由E. Fayolle等人發表於自然雜誌天文學子刊(Nature Astronomy)上。

本文譯自 .cfa.harvard.edu，由譯者 投稿 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

註：美國大學聯合公司AUI是一個政府支持的非盈利科學機構。AUI整合大學、研究所以及聯邦政府的資源，負責規劃、建造和運行尖端科學裝置，推動科學發現和教育，促進物理科學的發展。AUI負責負責美國國立射電天文台(NRAO)。ALMA主要由NRAO，ESO和NAOJ負責運作。

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