星际彗星 2I/Borisov 彗发中的气态原子镍

2019年8月31日，一颗星际彗星在穿过太阳系时被发现（2I/Borisov）。基于初期的成像观测，2I/Borisov 似乎与普通的太阳系彗星完全相同——在先前唯一已知的星际访客 1I/'Oumuamua 表现出多种反常特征之后，这是一个出乎意料的特性。对 2I/Borisov 的光谱研究确认了来自 CN、C2、O I、NH2、OH、HCN 和 CO 的熟悉的彗星发射，揭示其组成类似于富一氧化碳的太阳系彗星。在温度 >700 K 时，彗星还会显示出由富金属尘埃颗粒升华产生的金属蒸气。然而，由于所需温度很高，气态金属的观测一直局限于明亮的掠日彗星和掠日彗星以及巨型恒星俯冲系外彗星。本文报道了在 2I/Borisov 的寒冷彗发中于日心距 2.322 au（相当于 180 K 的平衡温度）处对原子镍蒸气的光谱探测。2I/Borisov 中的镍似乎源自一种短寿命的含镍分子，其在 1 au 处的寿命为 $340^{+260}_{-200}$ s，产生速率为 $0.9 \pm 0.3 \times 10^{22}$ atoms s$^{-1}$，相对于 OH 为 0.002%，相对于 CN 为 0.3%。在 2I/Borisov 彗发中探测到气相镍，与同时在太阳系彗星的寒冷彗发中对该原子（以及铁）的识别相一致。