2015年，欧洲空间局的罗塞塔号探测器在丘留莫夫-格拉西缅科（67P）彗星上获得了一项惊人的发现。这颗彗星迸发出了格外丰富的分子氧，这种现象前所未见。科学家必须为此找到一种合理的解释，而这意味着需要重新思考我们目前已知的关于早期太阳系化学的一切知识。
但是，一项新的分析却表明，罗塞塔号的发现可能并没有科学家最初想象的那般奇怪。相反，新研究认为，这颗彗星看上去比实际拥有更多氧。这是因为，彗星上应该存在两个内部储存库，那就像给我们制造了一种“幻觉”，彗星形成时实际上并没有那么高的氧丰度，但它累积下了一些被困在彗星上层的氧，然后一下子都被释放出来了。研究已于近日发表在《自然·天文学》上。
罕见的分子氧指的是以双键连接的两个氧原子。虽然分子氧在地球上很常见，但它们在整个宇宙中其实格外罕见。这类分子会很快与其他原子和分子结合，特别是普遍存在的氢和碳原子，因此分子氧仅仅会在少数分子云中现身，而且数量稀少。这让许多研究人员相信，形成太阳系的原太阳星云中的氧，可能都差不多被“挖”走了。
然而，当罗塞塔号发现分子氧从67P彗星中涌出时，一切都被颠覆了。在此之前，没有人在彗星上发现过分子氧。在彗星明亮的彗发中，分子氧的丰度仅次于水、二氧化碳和一氧化碳。这种现象显然需要一些解释。
在新的研究中，研究人员决定更细致地了解分子氧和水之间的关系。67P彗星呈哑铃状，并在逐步旋转，每一端都在不同的位置时面向太阳，换言之，和地球类似，这颗彗星也有季节性，在6.5年的周期中经历着不同季节。在很短的时间里，挥发性物质有可能随着季节的变化而解冻和重新冻结，从而开启和关闭。
团队在分析后提出了新的想法。他们认为，彗星的分子氧并非来自水，而是来自两个储藏库，其中一个由氧、一氧化碳和二氧化碳组成，位于彗星岩核深处，另一个更接近表面的浅袋中，分子氧在那里与水冰分子化学结合。
具体来说，一个深层的分子氧、一氧化碳和二氧化碳的冰库不断释放出气体，因为它们都会在非常低的温度下汽化。然而，当分子氧从彗星的内部向表面穿越时，一些化学成分会插入水冰，也就是彗星核的主要成分，形成第二个较浅的分子氧储藏库。但是，水冰蒸发的温度要比分子氧高得多，所以在太阳充分加热表面并蒸发水冰之前，分子氧就被卡住了。
团队认为，这不仅是一种解释，而是唯一一种解释，因为没有其他的可能性，尤其考虑到罗塞塔号观测到的那些趋势。接下来，团队还希望通过研究彗星的次要分子，比如甲烷和乙烷，以及它们与分子氧和其他主要分子的相关性，进行更深入的探索。这可能有机会帮助研究人员更好地了解彗星上冰的类型。