1月份,當建築物大小的岩石塊從一顆繞太陽飛行的正在解體的彗星中脫落時,哈勃太空望遠鏡拍攝了這些照片。這些相對罕見的影像為了解這些冰冷的太空岩石是如何消亡的提供了深刻見解。
新影像顯示,一個大而明亮的光點——332P彗星(332P/池谷-村上彗星的簡稱)的固體核心——後面拖著一連串較小的藍白色點。在三天的時間裡,可以看到這些小點越來越遠離彗星的主體。
332P彗星目前的長度約為五個足球場,但追溯到2010年的觀測表明,它的大小已經衰減了一段時間。彗星及其碎片尾跡之所以可見,是因為它們部分由冰構成,這些冰可以反射陽光。當彗星接近太陽並且溫度開始升高時,這些冰凍物質會汽化,彗星本身基本上會變得鬆散。科學家表示,目前,332P彗星的碎片尾跡延伸約 3,000 英里(4,800 公里)。[關於追逐彗星的羅塞塔號探測器的 5 個驚人事實]
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332P彗星的新影像對科學家來說非常有趣,因為對於這種型別的彗星死亡,沒有太多清晰、直接的觀測;太空望遠鏡科學研究所 (STScI) 在巴爾的摩的一份宣告中稱,這些照片構成了“彗星分裂的最清晰、最詳細的觀測之一”,該研究所負責管理哈勃的科學執行。
研究人員表示,這些彗星分裂的影像是在太空岩石剛超出火星軌道、距離太陽約 1.5 億英里(2.4 億公里)且距離地球僅 6700 萬英里(1.08 億公里)時拍攝的。
據估計,332P彗星的年齡約為 45 億年,或者與地球和太陽系中的其他天體年齡相仿。彗星起源於柯伊伯帶,即海王星軌道之外的岩石和冰冷天體球。在某個時候,引力擾動將 322P 彗星推得更靠近太陽,額外的熱量開始書寫它的毀滅。(這顆彗星目前每六年繞太陽一週。)
加州大學洛杉磯分校物理學和天文學教授大衛·傑維特在宣告中說:“我們知道彗星有時會解體,但我們不太瞭解它們為何或如何解體。問題在於它發生得很快且毫無預警,因此我們沒有太多機會獲得有用的資料。藉助哈勃望遠鏡出色的解析度,我們不僅能看到彗星非常微小、微弱的碎片,而且還能觀察到它們每天的變化。這使我們能夠對這樣的天體進行有史以來最好的測量。”
傑維特是一篇分析哈勃觀測結果的論文的第一作者,該論文今天發表在《天體物理學雜誌快報》上(9 月 15 日)。在他和他的同事們申請讓哈勃望遠鏡將目光轉向這顆彗星,此前其他觀測表明它可能正在解體。
在新影像中,332P彗星核(彗星的岩石核心)的較大亮點估計長約 1,600 英尺(490 米),並帶有碎片尾跡。但夏威夷泛星計劃 (Pan-STARRS) 望遠鏡在 2015 年的觀測表明,可能還有另一塊岩石非常靠近彗星核,並且大小几乎相同,這表明 332P 可能在過去某個時候幾乎分裂成兩半。
透過新的觀測,科學家們正在觀察這種岩石破壞的發生。哈勃影像中可見的岩石塊大小從約 65 英尺到 200 英尺寬(20 米到 60 米)不等,並且以“每小時幾英里”的速度相互遠離,宣告中稱,或者“大約是成年人的步行速度”。
對67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星等彗星的觀測表明,當冰冷的彗星物質受熱變成蒸汽時,它們會從彗星表面的裂縫和縫隙中噴出,形成噴流。在 332P 彗星中,物質噴流就像發動機一樣,使彗星旋轉得越來越快。這種加速然後會使成塊的物質鬆動,並從彗星上脫落。
傑維特在宣告中說:“過去,天文學家認為彗星的消亡是由於陽光的照射使它們變暖,導致它們的冰簡單地汽化消失。要麼什麼都不剩下,要麼過去活躍的彗星會變成一堆物質的殘骸。但現在看來,碎片化可能更重要。在 332P 彗星中,我們可能正在看到一顆彗星將自己分裂成虛無。”
科學家以前曾拍攝過碎片從彗星上脫落的影像,但新的哈勃觀測結果之所以引人注目,是因為它們對彗星進行了足夠長時間的跟蹤,以顯示“碎片隨時間的演變”,約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室物理學和天文學研究教授哈羅德·韋弗在新論文中說道,他也是這篇新論文的作者之一。
332P 彗星可能不會在這個世界上存在太久(至少在典型的彗星壽命尺度上)。新論文的作者估計,再發生 25 次爆發就會使彗星核完全分裂。
傑維特說:“如果這顆彗星每六年發生一次爆發,相當於繞太陽一週,那麼它將在 150 年內消失。從天文學的角度來看,這只是眨眼之間。前往內太陽系的旅程註定了它的命運。”
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