一項新的研究顛覆了科學家對太陽系遙遠天體的認識，首先是被稱為太空雪人的天體。布朗大學和SETI 研究所的研究人員發現，這個天體的正式名稱為柯伊伯帶天體486958 Arrokoth，外形酷似一個雪人，它的深處可能儲存著數十億年前該天體最初形成時的古老冰層。但這只是他們發現的開始。

最新研究表明，柯伊伯帶中的天體（如阿羅科斯）在形成過程中保留了古老的冰層，這對現有理論提出了挑戰，並提出了彗星行為的”休眠冰彈”模型。這張圖片是2019年1月1日美國太空總署新視野號太空船飛越柯伊伯帶天體2014 MU69時拍攝的。圖片來源：NASA/約翰霍普金斯大學應用物理實驗室/西南研究所

研究人員利用他們開發的一個新模型來研究彗星是如何演變的，結果表明，這種冰封狀態並不是Arrokoth所獨有的，柯伊伯帶的許多天體–柯伊伯帶位於太陽系的最外圍地區，可以追溯到大約46億年前太陽系形成的早期–可能也含有它們形成時的古老冰層。

布朗大學的行星科學家薩姆-伯奇（Sam Birch）是這篇論文的共同作者之一，他說：”我們在工作中用一個相當簡單的數學模型證明，可以把這些原始的冰鎖定在這些天體的內部深處很長一段時間。

伯奇在《Icarus》雜誌上介紹了他與合著者、SETI研究所高級研究科學家奧爾坎-烏穆爾漢（Orkan Umurhan）的研究成果。

直到現在，科學家們還很難弄清楚這些太空岩石上的冰隨著時間的推移會發生什麼變化。這項研究對廣泛使用的熱演化模型提出了質疑，因為這些模型無法解釋像一氧化碳一樣對溫度敏感的冰的壽命。研究人員為這項研究創建的模型解釋了這一變化，並表明這些天體中的高揮發性冰層的存在時間比以前想像的要長得多。

Birch說：”Arrokoth非常寒冷，為了讓更多的冰昇華–或者說直接從固態變成氣態，跳過其中的液態階段–它昇華成的氣體必須先通過其多孔的海綿狀內部向外流動。循環。

這項工作表明，柯伊伯帶天體可以充當休眠的”冰炸彈”，將揮發性氣體保存在內部數十億年，直到軌道移動使它們更接近太陽，熱量使它們變得不穩定。這個新想法可以幫助解釋為什麼柯伊伯帶的這些冰凍天體在第一次靠近太陽時爆發得如此猛烈。突然，它們內部的冷氣體迅速增壓，這些天體演變成了彗星。

「最關鍵的是，我們糾正了人們幾十年來為這些非常寒冷和古老的天體所假設的物理模型中的一個嚴重錯誤，」伯奇在論文中的合著者烏穆爾漢說。 “這項研究可能成為重新評估彗星內部演化和活動理論的最初動力。”

這項研究挑戰了現有的預測，為了解彗星的性質及其起源開闢了新的途徑。 Birch和Umurhan是美國國家航空暨太空總署彗星天體生物學探索樣本返回（CAESAR）任務的共同研究員，該任務旨在從67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星上獲取至少80克的表面物質，並將其送回地球進行分析。

這項研究的結果有助於指導CAESAR 的探測和取樣策略，加深我們對彗星演化和活動的了解。

伯奇說：”在整個外太陽系的小天體中，很可能封存著大量的這些原始材料–這些材料正等待著爆發，讓我們對它們進行觀測，或者在我們能夠把它們取回並帶回地球之前處於深度冷凍狀態。

編譯來源：ScitechDaily