灵感来源于古希腊神话中半人半马的生物，天文学领域银河系也有自己的半人马：在木星和海王星之间绕太阳运行的遥远天体。美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜绘制了其中一个天体喷出的气体的地图，表明其组成多种多样，并为太阳系的形成和演化提供了新的见解。

　　半人马座是过去的海王星外天体，在过去几百万年里，由于行星的微妙引力影响，它们被移动到海王星的轨道内，最终可能成为短周期彗星。它们是“混合”的，因为它们处于轨道演化的过渡阶段：许多与海王星外天体（来自寒冷的柯伊伯带储层）和短周期彗星都有共同的特征，短周期彗星是由反复近距离通过太阳而高度改变的天体。

　　由于这些小冰体处于轨道过渡阶段，它们一直是各种研究的主题，因为科学家们试图了解它们的组成，它们释放气体活动背后的原因-表面下冰的损失-以及它们如何作为外太阳系原始冰体和进化彗星之间的联系。

　　一组科学家最近使用韦伯的NIRSpec（近红外光谱仪）仪器获得了半人马座29P/Schwassmann-Wachmann 1（简称29P）的数据，这是一个以高度活跃和准周期性爆发而闻名的天体。它的强度每六到八周变化一次，使它成为外太阳系中最活跃的物体之一。他们发现了一股新的一氧化碳（CO）喷流和以前看不见的二氧化碳（CO2）气体喷流，这为半人马座核心的性质提供了新的线索。

　　“半人马可以被认为是我们行星系统形成的一些残余物。因为它们被储存在非常寒冷的温度下，所以它们保存了太阳系早期阶段挥发物的信息，”该研究的主要作者、马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心和华盛顿特区美国大学的萨拉·法吉说。“韦伯真的为我们打开了分辨率和灵敏度的大门，这让我们印象深刻——当我们第一次看到这些数据时，我们很兴奋。我们从未见过这样的事情。”

　　半人马座的遥远轨道和随之而来的模糊妨碍了过去的详细观测。先前对半人马座29P的无线电波长观测数据显示，有一股由CO组成的喷流大致指向太阳（和地球）。韦伯探测到了这种正面喷流，由于它的大反射镜和红外能力，它还灵敏地搜索了许多其他化学物质，包括水（H2O）和二氧化碳。后者是整个太阳系中碳储存的主要形式之一。在29P的大气中没有检测到水蒸气的迹象，这可能与该天体的极冷温度有关。

　　望远镜独特的成像和光谱数据揭示了从未见过的特征：两股二氧化碳喷流在南北方向发射，另一股二氧化碳喷流指向北方。这是首次在半人马座29P上明确检测到二氧化碳。

　　根据韦伯收集的数据，研究小组创建了一个喷气机的3D模型，以了解它们的方向和起源。他们通过建模工作发现，喷流是从半人马座核心的不同区域发射出来的，尽管韦伯无法分辨核心本身。喷流的角度表明，彗核可能是具有不同组成的不同物体的集合体；然而，也不能排除其他情况。

　　“半人马座29P表面的CO和CO2含量差异如此之大，这表明29P可能是由几部分组成的，”美国宇航局戈达德中心研究报告的合著者杰罗尼莫·维拉纽瓦说。“也许两个碎片结合在一起，形成了这个半人马，它是经历了不同形成途径的非常不同的物体之间的混合物。它挑战了我们关于原始物体是如何在柯伊伯带产生和存储的想法。”

　　半人马座29P亮度爆发的原因，以及它通过CO和CO2喷流释放气体背后的机制，仍然是需要进一步研究的两个主要领域。

　　以彗星为例，科学家们知道它们的喷流通常是由水的排放驱动的。然而，由于半人马座的位置，它们太冷了，水冰无法升华，这意味着它们释放气体的性质与彗星不同。

　　“我们只有时间看这个物体一次，就像时间的快照一样，”亚当·麦凯（Adam McKay）说，他是北卡罗来纳州布恩市阿巴拉契亚州立大学（Appalachian State University）这项研究的合著者。“我想回到过去，在更长的一段时间内研究Centaur 29P。喷流总是这个方向吗？是否有另一个一氧化碳喷流在自转周期的另一个点开启？随着时间的推移观察这些喷流将让我们更好地了解是什么驱动了这些喷流。”

　　研究小组希望，随着他们对半人马29P的了解的增加，他们可以把同样的技术应用到其他半人马身上。通过提高天文学界对半人马的集体知识，我们可以同时更好地了解太阳系的形成和演化。

　　这些发现发表在《自然》杂志上。