太阳系中的两组暗彗星可以告诉研究人员地球的海洋是从哪里来的
暗彗星在太空中飞行，但与彗星不同，它们没有尘埃尾巴。图片来源：uux.cn/Adina Feinstein和美国国家航空航天局地球观测站
（神秘的地球uux.cn）据《对话》（达里尔·Z·塞利格曼）：构成海洋的水是地球上生命发展的关键因素。然而，科学家们仍然不知道地球上的水最初是从哪里来的。
一个主要观点是，彗星和小行星等太空岩石通过撞击将水输送到地球。作为一名行星科学家，我对可能导致海洋形成的太空物体的种类很好奇。在过去的几年里，我一直在研究一种我称之为暗彗星的物体，这可能就是罪魁祸首。在2024年12月我和同事发表的一项新研究中，我们发现了两类难以捉摸的暗彗星
什么是彗星？
太阳系中充满了彗星和小行星等小天体。这些太空岩石是早期太阳系行星的基本组成部分，而剩下的残骸是今天看到的彗星和小行星。
这些物体也是材料在整个太阳系中运输的途径。这些小世界在太空飞行时可能包含碎石、冰和有机物质等物质。这就是为什么研究人员认为它们是在地球形成过程中将水和二氧化碳等冰输送到地球的良好潜在候选者。
传统上，彗星和小行星的区别在于彗星有美丽的彗尾。这些尾巴的形成是因为彗星中有冰，而小行星则没有。
当彗星靠近太阳时，这些冰会加热并升华，这意味着它们会从冰变成气体。气体因阳光而升温，然后在一个称为脱气的过程中被吹离彗星表面。这种放气会带来碎石和小灰尘颗粒，它们会反射阳光。
另一方面，小行星没有彗尾。据推测，它们更像是经典的岩石——表面没有冰。
什么是非重力加速度？
彗星表面的放气物质会产生彗星尾和火箭般的反冲。快速移动的气体推动彗星表面，使其加速。这个过程在太阳引力的作用下，驱动彗星在太空中运动。
所以，当彗星爆炸时，它们会产生行星科学家所说的非引力加速度——这种运动不是由太阳系中物体的引力引起的。行星科学家通常在探测到彗星尾部后测量彗星的非重力加速度。
什么是暗彗星？
我们的团队在太阳系中发现了一类小天体，它们具有彗星和小行星的一些特性。我们称它们为暗彗星。
这些暗彗星和彗星一样具有非引力加速度，因此它们会因彗星放气而经历类似火箭的反冲。然而，它们没有大多数彗星那样尘土飞扬的尾巴。
换句话说，它们看起来像典型的小行星，但仅靠重力无法解释它们的运动。
第一个星际物体“Oumuamua”是太阳系中探测到的第一个来自太阳系外的彗星或小行星大小的天体。
“Oumuamua展示了这种神秘的组合，没有尘埃尾，而是彗星般的非引力加速度，这导致了许多理论试图解释这个物体可能是什么。一种选择是，它像彗星一样放气，但不会产生尘土飞扬的尾巴。
自2017年首次发现Oumuamua以来，我和我的同事们已经发现了太阳系内的其他暗彗星。在我们的研究中，我们发现了7颗新的暗彗星，使总数达到14颗。
现在我们发现了更多的暗彗星，我们注意到它们有两种口味。外层的暗彗星更大，大约一英里宽，在太阳系更远的椭圆轨道上运行。内部的暗彗星较小，通常为1000英尺，并且在靠近地球的圆形轨道上运行。
暗彗星在太空中飞行，但与彗星不同，它们没有尘埃尾巴。图片来源：uux.cn/Adina Feinstein和美国国家航空航天局地球观测站
对地球海洋的贡献？
目前还不清楚这些暗彗星到底是什么。如果它们没有结冰的表面，它们甚至可能不是传统的彗星。
然而，对于它们的非重力加速度，最有可能的答案是，它们像彗星一样放出水，但不会产生尘土飞扬的尾巴——至少当我们用望远镜观察它们时，我们看不到。
如果是这样的话，肯定会有更多这样的物体，像小行星一样四处游荡，但尚未被发现。
由于科学家们不确定地球上的水来自哪里，如果地球附近真的有很多有水的暗彗星，那么这些暗彗星可能为早期地球提供了水。
这些暗彗星可以告诉研究人员更多关于地球海洋的起源和地球上生命的发展。
对未来感到兴奋的理由
这项研究实际上只是冰山一角，因为我们在2023年才开始发现这些暗彗星。
维拉·C·鲁宾天文台的遗留空间和时间调查将于2025年上线，它将开始几乎每天晚上扫描整个南方天空，以发现任何移动的物体。这台望远镜位于智利阿塔卡马沙漠的一座山上，是有史以来最大的相机的所在地。
它将使天文学家在探测夜空中移动物体时的灵敏度提高近五个数量级。它可能会帮助我和我的同事在不久的将来发现许多新的暗彗星。
已经在运行的望远镜，如哈勃太空望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜，也可以帮助我的团队观察我们已经发现的14颗暗彗星表面的脱气或冰。
最后，日本宇宙航空研究开发机构隼鸟2号延长任务计划于2031年与内部暗彗星之一1998 KY26会合。因此，我们将能够看到一颗暗彗星的表面细节。
