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苏夏夏110

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小行星与彗星看上去都是在太空中飞行的物体,但实际上它们有着本质上的区别。首先,小行星主要是由岩石、碳或金属(例如镍和铁)组成,直径可达数百公里的直径。

而彗星则主要是冰和尘土组成,因此也被称为“肮脏的太空雪球”。并且彗星要比小行星小很多,直径一般只有几公里。它最显眼的特点是在接近太阳时,会因自身冰的融化形成独特的“尾巴”。也正是这些“肮脏的太空雪球”,被认为是地球水资源的来源,是生命的摇篮。

但小行星 3200 Phaethon(法厄同)的出现,模糊了小行星与彗星的界限。3200 Phaethon于(法厄同) 1983 年 10 月 11 日被发现,同时也是第一颗通过航天器发现的小行星。由于其轨道比任何其他被命名的小行星都更接近太阳。因此,它以希腊神话中太阳神赫利俄斯之子法厄同的名字命名。在古希腊神话中,赫利俄斯的主要工作是每天驾驶太阳战车,自西向东行驶,照亮整个大地。

上图:小行星 3200 Phaethon 的轨道路径

不同于大多数小行星,Phaethon(法厄同)呈现蓝色。这是极其罕见的颜色,因为蓝色小行星仅占所有已知小行星的一小部分,其中大多数往往是暗灰色或红色。并且 3200 Phaethon(法厄同)还是太阳系中,颜色与彗星最相似小行星之一。更不同寻常的是,这颗小行星与彗星相似的地方不只是颜色,它们连行为都差不多。

上图:小行星 3200 Phaethon 的概念图

众所周知,彗星越靠近太阳就越会蒸发冰,并在身后留下一条由尘埃、岩石和气体组成的明亮的“尾巴”。而小行星主要成分是岩石而不是冰,所以不该长出“尾巴”。但 3200 Phaethon(法厄同)却像彗星一样,越靠近太阳,就变得越活跃——有物质喷出来,并且还会变亮,就像彗星的“尾巴”。再配合它奇特的颜色,就更加令人困惑。

上图:由 NASA 的 STEREO A 航天器在 2017 年拍摄的 3200 Phaethon 的特写图像显示了一条向左下方微弱延伸的尾巴。

《行星科学杂志》上的一篇论文 给了天文学家一个解释——原因可能是钠。正如这项新研究的作者说的那样,3200 Phaethon(法厄同)离太阳较近的轨道,使该物体在离太阳较近时,会被加热至约 750 摄氏度。暴露在这种高温环境下,小行星表面附近的水、或二氧化碳、一氧化碳固体,早在数十亿年前就被烤干了。但是,在这个温度下,钠可能会从这颗小行星的岩石中蒸发并进入太空。

上图:小行星 3200 Phaethon概念图,蒸发的钠使其像彗星一样变亮。

研究的主要作者——加州理工学院的 Joseph Masiero 博士解释说:3200 Phaethon(法厄同)是一颗小行星,也是双子座流星雨的来源。而正是双子座流星雨的观测,激发了他们的灵感。

当来自太空的小块岩石碎片划过地球大气层时,会与大气摩擦并在周围的空气达到数千度高温,从而产生光,随后解体。而这些光的颜色恰恰代表了它们所包含的元素。例如,钠的燃烧会产生橙色的光。然而双子座流星的钠含量却很低。

上图:双子座流星没有因钠的存在而呈现的橙色

此前,人们始终不知道这些原本应该富含钠的小块岩石,在离开小行星后为何失去了钠。现在,这项新研究表明,钠可能在 3200 Phaethon(法厄同)射出双子座流星体方面发挥着关键作用。研究人员认为,当小行星接近太阳时,内部的钠会被加热,并通过最外层壳的裂缝进入太空。这些喷流将提供足够的动力,将岩石碎片从小行星表面喷射出来。

上图:沿着白点线仔细观察,点之间可以看到微弱的灰尘痕迹,于 2019 年首次被帕克太阳探测器捕捉到。

研究的合著者——NASA的比约恩·戴维森博士补充到:像3200 Phaethon(法厄同)这样的小行星引力非常弱,因此从表面喷出碎片或从裂缝中射出岩石不需要很大的力。他们的模型表明,做到这一点只需要非常少量的钠。

上图:望远镜里的小行星 3200 Phaethon

因此,天文学家已经开始质疑曾经发现的彗星和小行星。正如研究的作者 Masiero 所说:“如果条件合适,钠可能可以解释一些活跃小行星的性质,从而使小行星和彗星之间的光谱比我们之前意识到的更加复杂。”

上图:阿雷西博天文台的天文学家生成的小行星 3200 Phaethon 的雷达图像。

延伸阅读

3200 Phaethon 被归类为具有潜在危险的小行星。首先,3200 Phaethon很大。最新估计有 公里宽。其次,它会定期接近地球。一旦发生撞击,足以对很大范围的区域造成损害。2017 年,是3200 Phaethon 距离地球最近的一年,距离大约是地月之间的 26 倍。不过在400年内,撞击几率较小。

314 评论

小宝151205

东京8月18日,日本等国研究人员日前在英国《自然·天文学》杂志上发表论文说,太阳系外侧的小行星可能为地球带来了形成生命的有机物和水。研究人员通过分析“龙宫”样本发现,其中氢和氮的特征与太阳系行星海王星之外宇宙尘埃上的非常相似。

研究人员推测,小行星可能为地球带来形成生命的有机物和水,小行星研究有助于了解地球生命的诞生过程和太阳系的形成过程。太阳系外侧小行星可能为地球带来有机物和水,这意味着啥?广泛存在于太阳系之中的岩石世界,被科学家们称为小行星,它们都是早期太阳系诞生时留下的残余物体。

水是非常珍贵的资源。假如小行星上有水,那么就意味着未来可以获取这些太空资源,进而在探索太阳系的过程中加以利用。掌握了如何从这些小行星上收集水资源,那么,探索仪器所需要的燃料,便可以在太空中直接进行生产,更能进一步促进人类在宇宙中的探索步伐 ,就是说这些与地球更近的小行星上的水,会比月球两极中含有的水更容易让我们接近。如果当我们从小行星上将燃料带到地球的同步轨道,则相对更加容易实现。哪怕目标小行星比我们的月球到地球之间的距离更遥远,但到达这个微小世界所需要耗费的燃料,也会比到达月球需要的燃料更少。小行星上的燃料供应一旦形成,便可以将现有模式改变,我们的轨道飞行器也将会拥有更长的使用寿命,以及更高的生产效率。总的来说,水是非常珍贵的资源,对地球的意义特重大,调节地球气候、水摩塑着地球表面形态、水具有物质运输功能、水是一切生物必不可少的物质、水是人类赖以生存的最基本的物质基础。

106 评论

hereparadox

小行星可能为地球带来形成生命的有机物和水,小行星研究有助于了解地球生命的诞生过程和太阳系的形成过程。

87 评论

矮油没游

地球上的水是大量彗星带来的,而也有一些人认为地球上最初的有机物也是来源于彗星,不过一个恒星系统的彗星一般也限制在同一个星系中,太阳系其他星球也可能存在生命,宇宙中是怎样的更难确定了。

202 评论

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