世紀彗星會是它嗎?

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ISON 現在看起來可能不起眼,但它有潛力成為一顆大彗星(來源:NASA/JPL-Caltech/UMD (Tony Farnham))

美國宇航局的深度撞擊探測器捕捉到了 C/2012 S1 (ISON) 彗星的影像,當時它正經過木星的軌道距離,這可能是它首次向太陽系內部進發的旅程,並有可能帶來一場壯觀的景象。

彗星是出了名的反覆無常的傢伙。它們是大約 45 億年前在我們剛形成的太陽周圍形成的原始岩石、塵埃和易揮發冰塊的團塊,它們有時會沿著類似伊卡洛斯的軌道飛行,將它們帶到太陽系內部。


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不斷增強的太陽輻射會溫暖它們的表面,並使固態水和二氧化碳等成分昇華——產生巨大的反射氣體和發光離子尾巴,以及塵土飛揚的碳化合物和矽酸鹽流。

近距離觀察:哈特利 2 號彗星的彗核——也是在 2010 年由深度撞擊/EPOXI 母船拍攝的。揮發物噴射物正從表面噴發(來源:NASA/JPL-Caltech/UMD)

其中一些天體位於長橢圓軌道上,使它們一次又一次地返回太陽系內部聖地。例如,哈雷彗星的軌道週期約為 75 年,人類已經記錄了其發光軌跡約 29 次,可能還見過更多次。

另一些則從所有已知主要和次要行星之外的一個仍然神秘的區域——奧爾特雲向內墜落。我們太陽系早期的這些碎屑存在於距離太陽大約 2,000 到 50,000 倍地球距離的地方,甚至可能延伸到距離我們一光年遠的地方。

正是這些長週期彗星(它們中的每一顆都可能再也不會訪問我們)最有潛力在向內墜落時發出最耀眼的光芒,因為它們可能是基本上原始的,它們的揮發物已經成熟,可以接受太陽的加熱。

C/2012 s1 彗星,或 ISON(國際科學光學網路)彗星,由俄羅斯天文學家維塔利·涅夫斯基和阿特約姆·諾維喬諾克於 2012 年 9 月發現。它極有可能成為一個真正壯觀的天體,無論是在 2013 年 11 月 28 日最接近太陽 80 萬英里之前還是之後。

2007 年的 17P/霍姆斯彗星——右側是電離氣體形成的藍色尾巴(來源:Ivan Eder)

當然,我們以前都聽說過這些。多年來,許多新發現的彗星天體都被吹捧為“下一顆大彗星”,但最終都逐漸減弱,變得不那麼令人印象深刻。問題在於,任何彗星塊的確切成分和物理結構都很難預測,其對溫度升高的反應也很難預測。沒有兩顆彗星天體是相同的。

但我們仍然抱有希望,因為一顆明亮的彗星是一件令人驚奇的事情,在過去的幾個世紀和幾千年裡,出現過一些真正偉大的彗星。上個世紀,1910 年,“1910 年 1 月大彗星”(C/1910 A1) 在白天可見,持續了幾個月。1882 年的大彗星在那年 9 月(大約在其最接近太陽時)變得足夠明亮,可以在天空中緊鄰太陽可見。在人類歷史上,還有更多彗星被目睹。

ISON 彗星看起來很有希望。1 月 17 日,美國宇航局的深度撞擊探測器(深度撞擊任務的倖存母船,該任務於 2005 年成功地將一個銅撞擊探測器撞擊了 9P/坦普爾彗星)能夠從大約 4.93 億英里的距離拍攝一系列 ISON 彗星的影像,當時該彗星天體正在接近距離太陽約 4.8 個地球軌道半徑(天文單位)的位置。

這是一個這些照片的延時電影,如果您仔細觀察,您會發現已經有跡象表明存在一條長約 40,000 英里的發光尾巴。ISON 有可能不會讓人失望。

假定的奧爾特雲(來源:ESO)

所有彗星都呈現出豐富多彩的科學資料。它們的粒子和塵埃尾巴為了解流動的太陽風和行星際磁場提供了見解,它們的內容為了解 40 多億年前我們原始行星系統的豐富化學成分提供了見解。

奧爾特雲天體也很有趣,因為它們可能代表著從我們的恆星兄弟姐妹那裡偷來的物質。長期存在的一個問題是,與我們對由行星形成期間向外丟擲的冰冷物質形成的奧爾特雲的人口密度的預期相比,長週期彗星的數量似乎相當高。

事實上,這些數字非常不一致。雖然大多數太陽系形成模型表明,奧爾特雲中可能存在大約 60 億個冰冷塊,但彗星計數表明人口約為 4000 億。真是個難題。

2010 年,Hal Levison 及其同事使用計算機模擬證明,如果我們的太陽從其恆星誕生星團中出現時,擁有比其應有的份額更多的這些外部碎片,那麼彗星天體的這種明顯的過度豐富就可以得到解釋。換句話說,與其姐妹太陽的動態拉扯和推擠導致了大量外星彗星天體的獲取。

因此,ISON 不僅可能是一顆明亮而美麗的生物,當它接近太陽時,它還可能真真正正是一位來自星星的訪客。

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