你的後代可能會看到一顆,比哈雷彗星活躍100倍的超級彗星

天空之城 2020/10/14 檢舉 我要評論

眾所周知,彗星是很有「脾氣」的,因為彗星冒險靠近太陽,當彗星從太陽系的外緣俯衝進來時,這些冰冷的天體開始噴出氣體和塵埃。彗星的發光爆發可以產生壯觀景象,使夜空在幾天、幾周甚至幾個月的時間裡變得光彩照人。但是彗星並不是這樣誕生的,彗星從最初的形成位置到太陽系內部路徑已經爭論了很長時間。行星科學家對彗星非常感興趣,因為彗星可能是太陽系誕生以來遺留下來的最原始物質殘留物。

在《天體物理學》期刊上發表的一項研究中,包括亞利桑那大學月球和行星實驗室凱薩琳·沃爾克和沃爾特·哈裡斯在內的一組研究人員報告顯示:在木星之外發現了一個軌道區域,它起著「彗星入口」的作用。這條路徑將被稱為半人馬天體從巨大行星(木星、土星、天王星和海王星)的區域漏斗到太陽系內,從宇宙的角度講,在那裡它們可以成為地球附近的常客。這個入口的形狀大致像一個假想甜甜圈環繞著這個區域,作為半人馬天體模擬的一部分被發現,半人馬天體是在木星和海王星之間混亂軌道上移動的小冰體。

任意路徑上的冰冷盜賊

半人馬天體被認為起源于柯伊伯帶,這個區域由海王星以外的冰凍物體居住,延伸到大約50個天文單位(是太陽和地球之間平均距離的50倍),與海王星的近距離接觸會將其中一些彗星推入內部軌道,並成為半人馬天體,它們是圍繞內太陽系快速移動的大約1000顆短週期彗星的來源人口,這些彗星也被稱為木星系列彗星,或JFCs,包括航天器任務如Tempel 1(深撞擊),Wild 2(Stardust)和67P/Churyumov-Gerasimenko(Rosetta)訪問的彗星。

合著者之一,也是研究柯伊伯帶天體、行星動力學和太陽系外行星的助理科學家沃爾克說:它們軌道的混亂性質模糊了這些半人馬天體成為JFC的確切路徑。這使得我們很難搞清楚它們到底來自哪裡,以及未來可能會去哪裡。在附近幾顆巨行星木星、土星和海王星的引力場的擠壓下,半人馬天體人往往不會停留在附近,從而形成了一個高周轉率的社區。它們嘎嘎作響了幾百萬年,也許是幾千萬年,但它們中沒有一個甚至接近太陽系形成的時候。

彗星去哪裡消亡?

現在知道有300個半人馬天體,可以通過望遠鏡看到,但這只是冰山一角,估計有1000萬個這樣的物體。我們所知的大多數半人馬天體是在CCD出現之前才被發現,加上需要電腦的説明來搜索這些物體,但是在觀察中有很大的偏差,因為小物體根本就不夠明亮,無法被探測到。圍繞太陽的每一次運行都會對彗星造成更多的磨損,直到它最終解體,與將其從太陽系內部拋出的行星發生近距離接觸,或者其揮發物(主要是氣體和水)被耗盡,通常情況下,大部分塵埃留下來並覆蓋在彗星表面。

因此彗星不再加熱太多,它進入休眠狀態。根據某種機制,「小彗星」的穩定供應必須取代那些已經走完其路線的彗星,但直到現在,還不知道它們來自哪裡。為了更好地理解半人馬天體是如何變成JFC的,研究團隊專注於創建電腦類比,可以再現29P/Schwassmann-Wachmann 1(簡稱SW1)的軌道。SW1是1927年發現的半人馬天體,據認為直徑約為65千米。儘管SW1離太陽太遠,水冰無法融化,但它的高活躍性和頻繁的爆炸爆發一直困擾著天文學家。它的軌道和活動都將SW1置於其他半人馬天體和JFC之間的演化中間地帶

而觀測的最初目標是探索SW1當前情況是否與其他半人馬天體軌道演化一致。為了實現這一點,該團隊模擬了從海王星軌道之外,穿過這顆巨大行星區域和木星軌道內的天體演化。研究模擬結果包括幾個從根本上改變了我們對彗星演化理解的發現。在模擬跟蹤的新半人馬天體中,超過五分之一的被發現在其演化過程中的某個時間點進入了與SW1的類似軌道。換句話說,儘管SW1似乎是目前已知佔據「彗星搖籃」少數物體中唯一的大型半人馬天體,但根據新研究顯示,它並不是人們認為的異常值,而對半人馬天體來說是相當普通的。

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