1月份,当建筑物大小的岩石块从一颗绕太阳飞行的正在解体的彗星中脱落时,哈勃太空望远镜拍摄了这些照片。这些相对罕见的图像为了解这些冰冷的太空岩石是如何消亡的提供了深刻见解。
新图像显示,一个大而明亮的光点——332P彗星(332P/池谷-村上彗星的简称)的固体核心——后面拖着一连串较小的蓝白色点。在三天的时间里,可以看到这些小点越来越远离彗星的主体。
332P彗星目前的长度约为五个足球场,但追溯到2010年的观测表明,它的大小已经衰减了一段时间。彗星及其碎片尾迹之所以可见,是因为它们部分由冰构成,这些冰可以反射阳光。当彗星接近太阳并且温度开始升高时,这些冰冻物质会汽化,彗星本身基本上会变得松散。科学家表示,目前,332P彗星的碎片尾迹延伸约 3,000 英里(4,800 公里)。[关于追逐彗星的罗塞塔号探测器的 5 个惊人事实]
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332P彗星的新图像对科学家来说非常有趣,因为对于这种类型的彗星死亡,没有太多清晰、直接的观测;太空望远镜科学研究所 (STScI) 在巴尔的摩的一份声明中称,这些照片构成了“彗星分裂的最清晰、最详细的观测之一”,该研究所负责管理哈勃的科学运行。
研究人员表示,这些彗星分裂的图像是在太空岩石刚超出火星轨道、距离太阳约 1.5 亿英里(2.4 亿公里)且距离地球仅 6700 万英里(1.08 亿公里)时拍摄的。
据估计,332P彗星的年龄约为 45 亿年,或者与地球和太阳系中的其他天体年龄相仿。彗星起源于柯伊伯带,即海王星轨道之外的岩石和冰冷天体球。在某个时候,引力扰动将 322P 彗星推得更靠近太阳,额外的热量开始书写它的毁灭。(这颗彗星目前每六年绕太阳一周。)
加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授大卫·杰维特在声明中说:“我们知道彗星有时会解体,但我们不太了解它们为何或如何解体。问题在于它发生得很快且毫无预警,因此我们没有太多机会获得有用的数据。借助哈勃望远镜出色的分辨率,我们不仅能看到彗星非常微小、微弱的碎片,而且还能观察到它们每天的变化。这使我们能够对这样的天体进行有史以来最好的测量。”
杰维特是一篇分析哈勃观测结果的论文的第一作者,该论文今天发表在《天体物理学杂志快报》上(9 月 15 日)。在他和他的同事们申请让哈勃望远镜将目光转向这颗彗星,此前其他观测表明它可能正在解体。
在新图像中,332P彗星核(彗星的岩石核心)的较大亮点估计长约 1,600 英尺(490 米),并带有碎片尾迹。但夏威夷泛星计划 (Pan-STARRS) 望远镜在 2015 年的观测表明,可能还有另一块岩石非常靠近彗星核,并且大小几乎相同,这表明 332P 可能在过去某个时候几乎分裂成两半。
通过新的观测,科学家们正在观察这种岩石破坏的发生。哈勃图像中可见的岩石块大小从约 65 英尺到 200 英尺宽(20 米到 60 米)不等,并且以“每小时几英里”的速度相互远离,声明中称,或者“大约是成年人的步行速度”。
对67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星等彗星的观测表明,当冰冷的彗星物质受热变成蒸汽时,它们会从彗星表面的裂缝和缝隙中喷出,形成喷流。在 332P 彗星中,物质喷流就像发动机一样,使彗星旋转得越来越快。这种加速然后会使成块的物质松动,并从彗星上脱落。
杰维特在声明中说:“过去,天文学家认为彗星的消亡是由于阳光的照射使它们变暖,导致它们的冰简单地汽化消失。要么什么都不剩下,要么过去活跃的彗星会变成一堆物质的残骸。但现在看来,碎片化可能更重要。在 332P 彗星中,我们可能正在看到一颗彗星将自己分裂成虚无。”
科学家以前曾拍摄过碎片从彗星上脱落的图像,但新的哈勃观测结果之所以引人注目,是因为它们对彗星进行了足够长时间的跟踪,以显示“碎片随时间的演变”,约翰·霍普金斯大学应用物理实验室物理学和天文学研究教授哈罗德·韦弗在新论文中说道,他也是这篇新论文的作者之一。
332P 彗星可能不会在这个世界上存在太久(至少在典型的彗星寿命尺度上)。新论文的作者估计,再发生 25 次爆发就会使彗星核完全分裂。
杰维特说:“如果这颗彗星每六年发生一次爆发,相当于绕太阳一周,那么它将在 150 年内消失。从天文学的角度来看,这只是眨眼之间。前往内太阳系的旅程注定了它的命运。”
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