为什么彗星的头部是绿色的，尾巴却不是绿色的？揭开90年来的谜团

2020年夏天，让世界上许多人赏心悦目的 尼欧怀兹彗星 ，以及2021年年末出现的 伦纳德彗星 ，都以绿色的彗星头部给人留下了深刻的印象。

很多彗星在接近太阳的时候，头部的彗发会变成绿色，但是头部之后的尾巴不会变成绿色。这个谜题困扰了科学家将近一个世纪。造成了一项宇宙未解之谜的存在。

但是任何一种现象的产生，都会有人用各种理论去理解它，证明它，解释它。彗星头部成为绿色并不是近期才被发现的，早在上个世纪前半期，就有人试图来解释这种现象。但当时的科学家们并没有能力来证明这种猜想是否正确，直到90多年后的今天，现今的科学家终于证实了这项理论的正确性。

1930年代， 格哈德·赫茨伯格 （Gerhard Herzberg，1904-1999，1971年诺贝尔化学奖得主）指出，这种现象是太阳光与彗星头部的有机物质相互作用产生的一种化学物质，即“双原子碳”被阳光破坏。 双原子碳（C2）由两个碳原子构成，是地球上最单纯的碳分子。 双原子碳 这种物质早在约一个世纪之前就被发现,但现在连其基本性质还都不清楚。 然而，由于双原子碳不能以稳定的状态存在，因此该理论不容易被证实。

这次，澳大利亚新南威尔士大学(UNSW Sydney)主导的新研究，发现了在实验室验证这个化学反应的方法，证明这个已有 90 年 历史 的理论是正确的。

在这个谜题中起核心作用的是 双原子碳 ，它是由两个碳原子结合而成的双原子分子，具有高度的反应性，只存在于 恒星 、 彗星 、 星际物质 等高能量状态或低氧环境中。也被知道是彗星的彗发变成绿色的原因。

在彗星接近太阳之前，双原子碳不会存在于彗星中。但是，当太阳开始使彗星变暖时，彗星的主体——冰核中的有机物就会蒸发，并向彗发部位移动。然后，太阳光分解这些大的有机分子，产生双原子碳。

研究团队这次明确了，彗星进一步接近太阳时，极紫外线通过被称为 “光解离” 的过程，使有机分子分解而产生的 双原子碳 支离破碎。

这个过程是 双原子碳 在离开核向远处移动之前就被破坏，因此在使绿色的彗发变亮、缩小的同时，也使绿色的颜色不会扩散到尾部。

为了解开这个谜题，我们需要在地球上的受控制环境下，重现与银河系内相同的化学过程。这次，研究团队利用真空室和大量的激光，以及强大的宇宙反应，成功实现了这一目标。

专攻宇宙化学，研究双原子碳15年的 施密特 教授表示，这次的发现有助于进一步深入理解 双原子碳 和 彗星 。

双原子碳 是冻结在彗核内的有机分子的分解，也就是作为生命物质的分子。通过了解双原子碳的生命和毁灭，从彗星上我们可以得到更准确的图片蒸发的有机物。这样的发现有朝一日可能会揭开其他宇宙的奥秘。