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跨星际对象3I/ATLAS的气体物理: 利用JWST进行空间-光谱制图

地球与行星天体物理 2026-05-28 v3 星系天体物理

摘要

我们报告了对星际对象3I/ATLAS从事的分子发射调查,使用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)对其进行观测,观测时间为UTC 2025年12月22-23日,日距(rHr_H)为2.372.412.37-2.41天文单位。这些对CO、CO2_2、H2_2O、CH3_3OH和CH4_4的测量,采样了3I/ATLAS在远离太阳 encounter 后进入H2_2O冰线附近(rHr_H = 232-3天文单位,即温度降低至H2_2O难以剧烈升华,而CO和CO2_2开始主导整体活性的区域)的分子化学。CO是最丰富的分子,其次是H2_2O和CO2_2,其相对于CO的分子丰度为(40.5±3.1)%(40.5\pm3.1)\%和(41.6±0.3)%41.6\pm0.3)\%。本工作呈现了关于所有检测到物种的列密度和旋转温度的空间-光谱图,作为函数从核到各点的距离。两种极性物种的空间分布在3I/ATLAS的彗核冰中呈高度各向异性,而极性分子则更接近对称。这些结果展示了3I/ATLAS的彗核冰如何被分层,揭示了其彗体中的加热和冷却机制。推导出的H2_2O正弛和夸弛比(OPR)随距离核部增大而保持平坦,符合平均值OPR=2.7±0.2\mathrm{OPR}=2.7\pm0.2,略低于平衡值3。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.20460,
  title  = {Coma Physics of an Interstellar Object: JWST Spatial-Spectral Mapping of 3I/ATLAS},
  author = {Nathan X. Roth and Martin A. Cordiner and Stefanie N. Milam and Geronimo L. Villanueva and Steven B. Charnley and Nicolas Biver and Dominique Bockelee-Morvan and Dennis Bodewits and Steven J. Bromley and Jacques Crovisier and Maria N. Drozdovskaya and Sara Faggi and Davide Farnocchia and Kenji Furuya and Michael S. P. Kelley and Marco Micheli and John W. Noonan and Cyrielle Opitom and Megan E. Schwamb and Cristina A. Thomas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.20460},
  year   = {2026}
}