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常见的彗星为什么只有头部是绿色 ， 而彗尾不会呈现绿色？这个问题困扰了科学家90多年 ， 最近一份研究终于找到了答案 。
太阳系内已经确定的彗星大约有3700多颗 ， 不过科学家估计实际数字比这大得多 。 一般来说 ， 彗星的彗核有10公里宽 ， 不过外面包裹的气体层（也叫彗发 ， coma）宽度通常是彗核宽度的千倍以上 。
彗星通常是从太阳系内的柯伊伯带（Kuiper belt）或奥尔特云（Oort Cloud）区域内飞出的冰球 ， 它们是46亿年前、太阳系形成初期孕育诞生了各种天体之后剩下的“边角料” 。
很多彗星从地面上肉眼可见 ， 幸运的人们会看见它们划过夜空 。 仔细观测发现 ， 它们的颜色有个类似的变化规律：很多彗星头部呈现绿色 ， 而且越接近太阳绿色越明显；可奇怪的是 ， 绿色向尾部逐渐过渡变淡 ， 到了彗尾部分绿色就完全消失了 。
上世纪30年代的时候 ， 物理学家格哈德·赫茨伯格（Gerhard Herzberg）提出的理论认为 ， 这是阳光破坏了一种名为双原子碳的物质结构导致的 。 可是由于双原子碳极不稳定 ， 当时的技术无法验证这一理论 。
现在 ， 澳大利亚新南威尔士大学引领的一份研究终于解开了这个谜团 ， 既解释了为什么多数彗星头部呈现绿色 ， 也解释了为什么绿色到了彗尾就消失了 。
这份研究通过实验证实 ， 双原子碳是呈现绿色的关键物质 。 彗星在接近太阳的过程中 ， 其冰核内的有机物受热气化后浮到彗星的表面 ， 也就是彗发部位 。 阳光分解这些有机物大分子 ， 产生双原子碳 ， 所以多数彗星的头部呈现绿色 。
同时这份研究还发现一个名为光解离的过程：当彗星距离太阳更近的时候 ， 强烈的紫外线开始分解刚产生的双原子碳 ， 使得绿色物质变少 ， 它们抵达不了彗尾就已经消散了 。
研究人员在地面的实验环境下模拟了彗星内有机物所处的环境 ， 从而证实了这个过程 。
主要研究者之一新南威尔士大学化学教授蒂莫西·施密特说 ， 他们用一道高能紫外线激光照射有机物大分子全氯乙烯 。 这的确将其分解产生了双原子碳 。
他们把生成的双原子碳送入一个大约两米长的真空密闭室 ， 再用两道紫外线激光照射这些双原子碳 。 一道是模拟彗星更接近太阳的时候受到更强的紫外线辐射；另一道通过探测里面碳原子之间绑定的力度 ， 了解双原子碳被分解的情况 。
【困扰科学家90年 彗星头部发绿光之谜终获解】合作研究员加斯敏·博尔索夫斯基说 ， 这个实验很复杂 ， 他们花了九个月的时间准备 ， 才看到了结果 。 “三道激光都是不可见光 ， 所以需要很多摸索的过程 ， 真的是这样 。 ”
施密特说 ， 这是第一次观测到这个化学反应过程 。 “上世纪30年代提出的谜团现在终于解开了 ， 这个结果相当令人满意 。 ”
这份研究10月25日发表于美国国家科学院院刊（PNAS） 。
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