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特洛伊带附近首次发现类彗星天体,这里成彗星“中转站”?

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科学大观园 2021-03-01 17:02
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木星附近的“特洛伊”小行星带是类彗星天体P/2019 LD2(LD2)的短暂“停靠点”。(图片来自pixabay.com)

sciencedaily.com网站当地时间2月25日报道,科学家们首次在特洛伊带附近发现了类彗星天体。在朝着太阳行进了数十亿英里后,这颗“任性”的年轻彗星天体暂时停靠在了木星特洛伊小行星带附近,并随着木星一起环绕太阳运动。

这位“意外访客”属于常见于木星和海王星之间的一类冰体,科学家称之为“半人马座”。它靠近太阳时会被加热并首次表现出活跃性,动态地转变成更类似彗星的形态。

美国宇航局(NASA)哈勃太空望远镜发回的快照显示,这位“太空流浪客”具有与彗星相似的活动迹象,例如彗尾以及萦绕的尘埃和气体。

美国加州理工学院研究人员Bryce Bolin说:“‘半人马座’的发现是罕见事件。造访者必须以正确的轨道进入木星轨道,才会与木星‘共享轨道’。我们正在调查它是如何被木星捕获,并停靠在特洛伊带的。我们认为,原因可能与它和木星的近距离接触有关。”

Bolin团队在《天文学杂志》中阐述了相关研究成果。

计算机模拟结果显示,冰体P/2019 LD2(LD2)在大约两年前向木星靠近。随后,木星的引力将它推到了特洛伊小行星带的同轨道位置。

Bolin试图弄清:它的停靠点是否也是其他向阳彗星的常见起程点。他说:“这很可能是彗星穿越木星小行星带到达内太阳系的旅程的重要部分。”

“不速之客”LD2可能不会在小行星带中逗留太久。模拟结果显示,它将在约两年后再次与木星近距离接触。木星将把LD2从小行星带中“拉扯”出来,让其重新踏上前往内太阳系的旅程。

“我们实际上是在捕捉被木星‘抛来抛去’的天体。”约翰霍普金斯大学应用物理实验室(APL)研究人员Carey Lisse说,“一旦彗星进入内部系统,木星就会通过改变它们的轨道来对其施加控制。”

研究人员推测,LD2很可能是“桶旅”彗星的最新成员之一。因为与另一柯伊伯带天体的相互作用,LD2被“踢”出了寒冷的柯伊伯带,进入巨行星区域。

柯伊伯带位于海王星轨道之外,是由46亿年前行星形成时遗留下来的冰冷碎片构建的避难所。柯伊伯带中具有数以百万计的天体,天体之间偶尔会发生近距离碰撞,从而极大地改变自身轨道,使其脱离柯伊伯带。离开柯伊伯带的天体在向太阳行进的过程中,经历了重重磨难。

研究人员表示,这些天体在巨行星周围受到引力作用的时间(约500万年)与其进入内太阳系花费的实际时间可能大体一致,甚至更长。

“在内部系统中,‘短周期’彗星大约每世纪分裂一次。”Lisse说,“因此,我们认为,为了维持本地彗星的数量,桶旅彗星每隔100年左右,会输送一颗新的短周期彗星。”

在距离太阳4.65亿英里的区域,太阳光强度仅为对地强度的二十五分之一。在这个位置观察到彗星的喷气表演让研究人员倍感惊讶,因为一般而言,在距离太阳约2亿英里的地方,彗星上的水冰才会转化为气体,并以喷射流形式逃离彗核。

据此,研究人员认为,他们观察到的喷气活动不可能与水有关。事实上,观测结果表明,LD2含有气态一氧化碳和二氧化碳。正是这两种相对低温的挥发气体,驱动了彗尾和喷射流的形成。

一旦彗星脱离木星轨道,并继续它的旅程,它很可能还会再次与木星相遇。Lisse说:“类似LD2这样的短周期彗星,它们的命运或是被抛向太阳、完全解体,或是撞上行星,更可能是被抛出太阳系。模拟结果表明,在大约50万年后,LD2有90%的可能性被喷出太阳系,成为一颗星际彗星。”

原创编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《天文学杂志》

期刊编号:0004-6256

原文链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210225143754.htm

版权声明:本文为原创编译,中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明来源。

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