華發現彗星表面巨石火箭效應
中國科學院上海天文台研究團隊日前通過深入分析彗核圖像數據後確認,在黑暗無邊的茫茫宇宙中,一顆被人類編號為67P的彗星,彗核拖拽着龐大的彗發和彗尾運行到近日點時,突然,彗核表面一塊直徑三十米的巨石從原有的位置向北運動遷移了約一百四十米,以上一極細微的變化,正巧被歐洲航天局(ESA)派遣的伴飛探測器上相機拍攝到。經研究團隊深入分析後發現,這一事件發生在二○一五年十月三日,巨石突然運動遷移的原因,可能是石塊內部揮發冰的不對稱噴發導致的“火箭效應”。
近距離監測彗核,探測器上搭載的科學相機系統,獲得了迄今為止最完善的彗核活動和演化圖像數據庫。研究團隊表示,彗星是由冰和少量岩石組成的小天體。天文學家們把彗星形象的稱為“髒雪球”。當“髒雪球”飛近太陽時,表面物質受到太陽風的作用開始揮發,這樣就形成了我們所看到的帶着一條長尾巴的彗星。彗星的軌道與行星的不同,它是極扁的橢圓,有些甚至是拋物線或雙曲線軌道。軌道為橢圓的彗星能定期回到太陽身邊,稱為周期彗星;軌道為拋物線或雙曲線的彗星,終生只能接近太陽一次,而一旦離去,就會永不復返,稱為非周期彗星。彗核是彗星的主體,當離太陽越來越近時,彗核含有的冰發生昇華,帶起塵埃形成彗發和彗尾。
“通過分析67P的彗核表面這塊巨石及其周邊區域的熱力學歷史,我們發現巨石南北兩側的熱量積累,在彗星軌道周期的時間尺度上存在不對稱性。在其運動的時候,南面內層溫度達到了峰值,而北面卻異常寒冷。”研究人員說,“據此,我們提出了巨石活動的一種新機制,即巨石內部的揮發冰在不對稱的加熱過程中發生較為劇烈的單側噴發,導致了‘火箭效應’,產生了向北面斜坡下方的淨推力,觸發其長距離移動。”
研究團隊還獲得了與巨石遷移相關的區域活動和變化的詳細時間線,發現了事件發生時和發生後,巨石附近存在頻繁的塵埃夜間噴發活動,這可能與巨石運動遷移過程導致的彗核富冰表面暴露有關。
研究人員說,“隨着研究深入,彗星活動形態比我們預期的更為豐富,了解這些活動背後的機制,有助於揭開太陽系演化和生命起源之謎。”
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