ALMA 望遠鏡新發現， 3I/ATLAS 半重水含量比太陽系彗星高 30 倍

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透過阿塔卡瑪大型毫米／次毫米波陣列（ALMA）的最新觀測，天文學家首次在星際彗星 3I/ATLAS 中測得「半重水」（氘代水），顯示其來源的母恆星系統形成於極端低溫的條件下。這項發現指出，星際彗星 3I/ATLAS 所含的半重水比例，至少是太陽系彗星的 30 倍，為我們直接揭示其來源恆星系統在極低溫環境下形成的化學線索。

彗星常被稱為髒雪球，部分原因在於其富含水冰，而這些水分子保留了形成環境的化學記錄。除了普通水（H₂O）外，彗星中還含有一種稱為「半重水」（HDO）的分子，其中一個氫原子被氘（D，即含一個額外中子的氫同位素）所取代。在太陽系彗星中，大約每一萬個水分子才會出現一個半重水分子；然而在 3I/ATLAS 中，這個比例至少高出 30 倍，甚至超過地球海洋中該比例的 40 倍。




▲ 此藝術想像圖比較星際彗星 3I/ATLAS（左）與地球（右）中的半重水含量。
顯示氘代水（HDO）分子的相對豐度，3I/ATLAS 中的 HDO 含量超過地球海洋的 30 倍。
這種偏高比例暗示該彗星形成於極端寒冷的環境，與塑造太陽系的條件大不相同。
（Source：ALMA）


如此高的半重水比例，意味著其起源於極端寒冷且化學條件不同的環境。促進半重水增加的化學過程對溫度極為敏感，通常需要低於約 30 K（約攝氏 −243 度）的環境。這個比例在該彗星來源的恆星系統形成時即已確立，並在其漫長的星際旅程中保持不變。

除了做為遙遠恆星（及行星）系統的化學指紋外，HDO / H₂O 比值也具有重要的宇宙學意義。氘與氫的豐度早在大霹靂時期便已確立，因此這項測量提供了一種極為基礎的方法，用來探測其他世界誕生時的條件。每一顆星際彗星都帶來了一部分它的歷史，就像來自其他地方的化石。我們不確定它確切來自哪裡，但透過 ALMA 這類儀器，我們可以開始理解那個環境，並與我們的太陽系進行比較。

這次觀測的時機極為短暫，在 3I/ATLAS 通過近日點後僅 6 天內完成。ALMA 在這項發現中的關鍵角色不可或缺，多數儀器無法朝向太陽方向觀測，但像 ALMA 這樣的電波望遠鏡則可以。我們得以在彗星剛從太陽後方現身、通過近日點後幾天內進行觀測，進而取得其他儀器無法獲得的分子限制。

★ALMA Reveals Interstellar Comet 3I/ATLAS Formed in a Far Colder World Than Our Own

（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖來源：ALMA）



資料來源 : technews
https://technews.tw/2026/05/03/3i-atlas-formed-in-much-colder-environment-than-solar-system/