彗星含有某些太阳系中最古老、最原始的物质。如果能了解它们独特的化学性质,或许可从中挖掘地球诞生的线索,以及地球上建造生命基石的有机化合物的起源。美国天主教大学(Catholic University)Martin Cordiner等人,利用ALMA观测艾桑彗星和莱蒙彗星的高解析光谱资料,绘制这两颗彗星的彗发中的氰化氢(hydrogen cyanide,HCN)、异氢氰酸(hydrogen isocyanide,HCN)和甲醛(formaldehyde,H2CO)等3种重要有机分子的2D影像,另外加上这些分子的速度资料,绘制成一幅3D分布图,希望从中了解彗星的自然性质。
从立体分布图可见HCN气体从彗核非常均匀地向各个方向流出,HNC则集中在团块与喷流中。ALMA资料解析度够高,所以可以清楚地看到这些有机分子团块在彗发不同区域中逐日、甚至逐时的流动变化。如此独特的型态,让天文学家确认HNC与H2CO分子的确是在彗发中形成的,这是个新证据,证明HNC可能是经由大型分子或有机尘埃分裂的方式制造出来的。
这类有机尘物质进入地球大气时较能抵抗大气的破坏,或许在地球早期得以传递到地表,成就地球生命的诞生。因此了解有机尘的各种性质非常重要,ALMA的观测显然为这个领域的研究开启一扇希望之窗。
当初Cordiner等人之所以挑选艾桑彗星和莱蒙彗星作为观察对象,是因为这两颗彗星属于「中等亮度彗星」,所含有的这类关键分子的浓度非常低,不易以地面望远镜进行深度观测。因此之前做过的类似观测,仅能针对如海尔-波普彗星(Hale-Bopp)这种非常明亮的彗星;而ALMA的观测,将目标得以推展到亮度中等的彗星上,将大大增加可观测的目标彗星数,或是得以观测更复杂、更难观测的分子。