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法國南特—哈特雷 2 號彗星的形狀激發了許多生動的描述——它被稱為醃黃瓜、花生、狗骨頭和保齡球瓶。
但是,這些形狀類比都不能體現哈特雷 2 號可能具有的決定性特徵——它的兩個瓣葉現在似乎由不同的物質構成。研究人員本週在行星科學美國天文學會分會和歐洲行星科學大會的聯合會議上推測,彗星的末端碎片可能是先分別形成,然後合併形成這個形狀奇特的天體。[在此處閱讀更多會議新聞。]
該分析來自 NASA 的深度撞擊/EPOXI 航天器收集的資料,該航天器於 2010 年 11 月飛掠哈特雷 2 號彗星。當時,這顆彗星靠近地球,並且在其橢圓軌道上接近太陽,該軌道將其帶到木星軌道之外。在飛掠期間,EPOXI 拍攝到揮發性化合物,例如水和二氧化碳,從冰昇華為蒸汽,並從小彗星(如果您願意,就是保齡球瓶的頂部)的朝陽、較小的一端噴射出來。但是 8.5 小時後,當哈特雷 2 號旋轉使其較大的一端朝向太陽時,彗星的活動並沒有相應地轉移。“當較大的葉瓣指向太陽時,我們沒有看到二氧化碳被啟用或大量的水流出,”馬里蘭大學帕克分校的任務科學家 洛瑞·費加 說。“噴發氣體絕對來自較小的葉瓣,而不是較大的葉瓣。”
這意味著彗星較小的一端富含揮發物,當彗星靠近太陽時,揮發物會逸出,而較大的一端相對貧乏揮發物,至少在表面附近是這樣。“我們有一個非常不均勻的彗核,”費加說。“這兩個葉瓣是不同的。”
一種解釋是,這兩個末端是獨立形成的,然後以某種原行星合併的方式連線在一起。“我認為透過逐漸形成,你會在兩個不同的部分獲得兩種不同的成分,”同樣來自馬里蘭大學,深度撞擊擴充套件 EPOXI 任務的首席研究員 邁克爾·阿赫恩 說。(該航天器的原始任務是在 2005 年完成的,即向另一顆名為坦普爾 1 號的彗星發射撞擊器。)“將兩端輕輕地連線在一起,幾乎像一個接觸雙星 [恆星],給你一種自然的方式,”他補充道。
NASA 噴氣推進實驗室高階研究科學家 保羅·韋斯曼 在費加演講後的問答環節中指出,這種合併是“完全有可能的”。但細節並不簡單。在談話結束後,韋斯曼沉思,從彗星產生的柯伊伯帶中獲得兩種不同的成分可能很棘手,因為預計該帶相當均勻。(據認為,大多數短週期彗星起源於這個寬闊的軌道帶,位於海王星軌道之外。)“你如何將一個看起來富含揮發物的物體與一個貧乏揮發物的物體連線起來,這有點令人困惑,”他說。
約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的 哈爾·韋弗 在會議上報告說,除了形狀方面的考慮,哈特雷 2 號似乎至少在另一方面是獨一無二的。韋弗和他的同事使用哈勃太空望遠鏡上的攝譜儀來測量彗星的一氧化碳 (CO) 丰度。一氧化碳在彗星之間差異很大,但哈特雷 2 號的儲量卻很少。韋弗說,哈勃資料揭示了“迄今為止測量的任何彗星中最低的一氧化碳丰度”。
一種解釋可能是哈特雷 2 號頻繁地穿過太陽系內部——它每 6.4 年完成一次軌道,使其靠近太陽——已經剝奪了其高度揮發性的一氧化碳。但是彗星保留了其他揮發物,例如水和二氧化碳,韋弗指出,這顆彗星僅在 1875 年與木星相遇後才成為太陽系內部的常客,因此它沒有太多時間來擺脫其揮發物。並且一些軌道週期長得多的彗星仍然顯示出低丰度的一氧化碳,儘管它們與太陽相遇的情況相對罕見。
“我贊成原始效應,即這顆特殊的彗星是由……一氧化碳貧乏的物質形成的,”韋弗說。也許哈特雷 2 號形成於太陽系中一氧化碳稀少的部分,例如,或者那裡太溫暖,無法使該化合物凝固成冰。
無論如何,今天的哈特雷 2 號的揮發性活動可能反映了數十億年前使其誕生的條件,正如其氣體的不對稱釋放指向古老的合併一樣。行星科學家似乎有很多東西要從這顆形狀奇特的彗星中學習——無論他們更喜歡用什麼生動的描述來形容它。