在寒冷彗星上，发现了意想不到的……

彗星是由尘埃、冰、气体和岩石组成的小型天体，其半径通常只有几千米。当它们靠近太阳时，温度的升高会导致彗星上的冰和其他挥发性物质升华为气体。这一过程会在彗核的周围形成模糊的包络和独特的彗尾。

目前，通过一些天文观测，天文学家已经确定了大量彗星的化学成分。一直以来，他们都知道在彗星的内部结构中有重金属存在。但是，由于那些距离太阳遥远的彗星的表面温度大多很低，而固态金属通常无法在低温下升华，因此天文学家并没有在这些寒冷彗星的大气层中探测到金属。

现在，两项最新发表在《自然》杂志的研究带来了令人惊讶的新发现。

第一项研究是由三位来自比利时的天文学家完成的。他们通过分析由光学望远镜——甚大望远镜（VLT）收集的数据，对在过去二十年中探测到的所有彗星进行了分析。

在光学波长上，彗星发出的光谱上具有不同分子或者分子碎片（如羟基、氰化物等）的发射特征。一直以来，还没有在彗星光谱中发现铁、镍，以及其他金属元素的踪影。在新研究中，他们先是利用原子模型来预测当被太阳光照射时，铁和镍会发出有着怎样的波长和强度的光。然后，他们在大量太阳系的彗星的光谱中，确定了数十条铁原子和镍原子的发射线。

这些彗星大约形成于46亿年前，那时我们的太阳系还非常年轻。据研究人员估计，最遥远的彗星的温度只有大约150K。一直以来，彗星上的重金属都被认为与高温环境有关，这是首个在寒冷彗星的大气层中发现重金属的例子。

通过分析铁原子和镍原子发出的光的空间分布，他们计算出在彗星的大气中，每100千克的水，只有约1克的铁，以及大致相同数量的镍。如此微小的含量是这些金属元素难以被识别的一个原因。 而铁和镍在彗星大气中的含量大致相等一事，也让研究人员感到惊讶，因为这与通常出现在太阳系中的其他天体上的情况不同。例如在太阳和陨石中，铁的含量通常是镍的10倍。

这究竟是为什么？研究人员猜测，这些铁和镍可能来自靠近彗核表面的某种特殊材料，可以在很低的温度下升华，并以大致相同的比例释放铁和镍。虽然研究人员还不能确定究竟是种什么样的材料，但可以确定的是，这样的新发现能为天文学家理解早期太阳系提供新思路。

第二项研究是由两位来自波兰的天文学家进行的。2020年1月，他们使用VLT，在冰冷的星际彗星2I/Borisov周围，也探测到了由镍蒸汽发出的光。

2I/Borisov是一颗来自太阳系之外的彗星。2019年8月31日，这颗彗星在飞掠太阳系时被VLT捕捉到。有趣的是，天文学家发现这颗星际彗星的行为和自由基的组成，意外地与太阳系中的普通彗星很相似。