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美國「詹姆斯韋伯太空望遠鏡」觀測揭示：3I/ATLAS彗星經歷了數十億年的太空輻射改造
一項利用美國 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）觀測數據的新研究表明，3I/ATLAS彗星經歷了數十億年
（Billions of years）的宇宙射線 轟擊，輻射強度極高。
這項新研究暗示，這顆彗星在穿越 銀河系（Milky Way）的星際旅程中吸收了大量的 銀河 宇宙射線，以至於
形成了一層厚厚的輻射外殼，其成分已不再像其母星系的物質。
研究人員利用 JWST 的觀測數據和電腦模擬，確定了這顆彗星先前記錄的「極高」二氧化碳（CO2）含量是由於其
在約 70億年（7-billion-year）的生命週期中吸收的太空輻射造成的。
該研究成果已於週五（10月31日）發佈在預印本伺服器arXiv上。目前，該研究結果尚未經過同行評審。
銀河宇宙射線（Galactic cosmic rays）一種由來自 太陽系（Solar system）外的高能量粒子組成的太空輻射 —
會撞擊太空中的 一氧化碳 (Carbon monoxide , CO)，將其轉化為 二氧化碳 (Carbon dioxide , CO2)。
在我們的 太陽系（Solar system）中，太陽輻射層——太陽發出的巨大輻射泡——保護著地球及其鄰近天體免受
大部分 宇宙射線（Cosmic radiation）的侵害。
但在星際空間，也就是3I/ATLAS彗星大部分時間所處的地方，並不存在這樣的保護。
這項新研究的作者得出結論：數十億年（Billions）來，宇宙射線顯著改變了3I/ATLAS彗星冰層的物理狀態，其影響深度
可達約15至20公尺（50至65英尺）。
「這個過程非常緩慢，但經過數十億年的時間，其影響卻非常顯著，」該研究的主要作者、比利時 皇家太空航空研究所
（Royal Belgian Institute for Space Aeronomy）的研究科學家 羅曼·馬焦洛（Romain Maggiolo）告訴Live Science。
研究人員將這項發現描述為研究星際天體的 “範式轉變 / Paradigm shift”，它表明像3I/ATLAS彗星這樣的天體主要由
銀河宇宙射線（Galactic cosmic ray）處理過的物質構成，而非代表其形成環境的原始物質。
換句話說，至少從外部來看，3I/ATLAS彗星如今的形態是其星際旅程的產物，而非其起源地的產物。
追蹤這位星際訪客
3I/ATLAS彗星 目前正在繞太陽運行。
這顆彗星於週四（10月29日）到達近日點（距離太陽最近的點）。
彗星在靠近恆星的過程中會升溫，導致其表面的冰昇華成氣體。這項新發現表明，在到達近日點之前，彗星噴射出的任何氣體
都僅僅來自其受輻射的外殼。
這種情況可能會在近日點之後繼續發生，但 研究科學家 羅曼·馬焦洛（Romain Maggiolo）指出，雖然不太可能，但太陽的
侵蝕可能足夠強烈，能夠暴露彗星母星的原始物質，這些物質被鎖在彗核中。
「比較彗星過近日點之前的觀測結果（也就是它剛進入太陽系時的首次觀測）和過近日點之後（彗星經歷了一些侵蝕）的
觀測結果將非常有趣，」馬焦洛（Romain Maggiolo）說。 “或許透過觀察這些差異，我們可以了解它最初的成分。”
自從7月發現 3I/ATLAS彗星 以來，研究人員一直在使用各種望遠鏡盡可能地了解它。
他們目前的發現表明，這顆彗星正以超過 13萬英里/小時（130,000 mph）或（21萬公里/小時） (210,000 km/h) 的速度，
沿著一條異常平坦筆直的軌道飛掠太陽系。
(太陽以每秒 20公里或 每秒 12英里的速度向 "武仙座 λ 星 / Lambda Herculis" 移動。換算成每小時：每小時 72,000 公里
或每小時 45,000 英里。)
3I/ATLAS彗星也可能是迄今為止觀測到的最古老的彗星，一項研究顯示它的年齡比我們 46億（4.6 billion）年 歷史的 太陽系
（Solar system）還要大30億（3 billion years）年左右。
這項新研究建立在先前研究的基礎上，該研究基於美國 詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST）8月份拍攝的首批星際訪客圖像以及
美國宇航局（NASA） SPHEREx軌道飛行器8月份的觀測數據，證實了3I/ATLAS彗星富含 二氧化碳 (Carbon dioxide , CO2) 。
Maggiolo及其同事一直在研究一顆近地 彗星（67P彗星）的輻射情況，這顆彗星運行於木星和地球軌道之間。
他們將2020年發表在《天體物理學雜誌快報》（The Astrophysical Journal Letters）上的一項研究中的模型應用於
3I/ATLAS彗星。
研究團隊模擬了 銀河宇宙射線照射 10億年（1 billion years）後對彗星冰結構和化學成分的累積影響。
此方法依賴模擬銀河宇宙射線影響的實驗室實驗，因此可能無法完全代表星際環境。
儘管如此，研究表明，這些實驗結果能夠可靠地反映彗星在數十億年的星際旅程中所經歷的種種變化。
模擬結果顯示，10億年（1 billion years）的輻射足以使 3I/ATLAS彗星 形成其深厚的輻射地殼。
Maggiolo指出，3I/ATLAS彗星仍然蘊藏著許多有趣的訊息，但它已經老化並發生了變化，研究人員在分析過程中
需要考慮到這些因素。
「我們必須謹慎，並考慮到老化過程，所以這對科學家來說工作量更大，但[3I/ATLAS]仍然非常有趣，」馬吉奧洛說。
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