彗星K2首次在奥尔特云深处访问内太阳系
彗星K2是迄今为止发现的最远的“活跃”彗星之一,本周正掠过我们的星球。因为在太阳系最外围第一次到达太阳。天文学家怀着敬畏的心情注视着这个神秘的冰球,每一步都有新的、经常惊人的发现。
UCLA的天文学家David JEVATT说:“从太阳系开始,好像就能摸到什么东西。”“此时可能是太阳系中最原始的东西。单击
Jewitt发表了多篇关于彗星K2的论文,是2017年5月夏威夷全景巡天望远镜和快速反应系统(PanSTARRS)发现天体后首次研究天体的天文学家之一。当时这颗彗星距离太阳大约17倍。科学家们把地球和太阳之间的平均距离称为天文单位。AU的长度约为9300万英里(1.5亿公里)。
即使在那条街上,土星和天王星的轨道之间,这颗彗星也在释放科学家们所说的昏迷状态。模糊的气体光晕向太空延伸了80,000英里(130,000公里)。彗星的冷冻物质升华或直接从固体变成气体,就会昏迷。
“随着[彗星]接近太阳,它会逐渐变暖。”杰维特说。“然后,水冰可以升华,创造紧急的气体氛围,产生彗星的昏迷和惠美。(莎士比亚。)
不应有的光环
正是这个光晕使天文学家们感到惊讶。在太阳系深处,太阳光太弱,彗星上的任何冻结物质都不能升华。通常,这个过程只在木星的轨道周围开始。换句话说,是五个天文单位。
天文学家们的惊讶只在正式发现前拍摄的视频中发现。当时这颗彗星以太阳的23个天文单位,越过了太阳系最外层行星海王星的轨道。
然后,Jewitt确定,在拍摄第一张照片时,K2可能运行了几年。根据逆模型,这颗彗星似乎从太阳中渗出了约35个天文单位的气体,位于柯伊伯带深处、海王星轨道外的碎片板、宇宙岩石和彗星上。
Jewitt说:“距离太阳35个天文单位,温度可以比绝对0高40度。”(绝对0相当于华氏460度,摄氏273度。在这个温度下,原子的自然运动停止。)“所以我们知道那里的水和岩石一样坚固。它不能对我们在那么远的距离看到的活动负责。”
彗星C/2017 K2范斯塔里斯于2022年6月18日在蛇夫座以9.7等级等身份被捕。
惊喜的源泉
从那时起,彗星K2一直是令人着迷的发现来源,并以意想不到的行动震惊了科学家们。但是Jewitt认为天文学家们看到K2所做的事情并不独特。相反,彗星的行动可能是彗星第一次向太阳飞去的典型行动——。我们以前不能观察它。
这颗彗星的特别之处在于它很早就被发现了。“杰维特说。”我们能够在比以往任何时候都大得多的范围内,根据距太阳的距离追踪彗星的变化方式。" "
Jewitt说彗星K2来自比柯伊伯带更远的地方。彗星原来的家可能是奥尔特云。彗星和行星碎片的储藏库,距离太阳2000 ~ 200,000 AU。在那里,被数十亿个冰冻雪球和宇宙岩石包围,K2沉睡了数十亿年,直到受到意想不到的重力。可能来自穿过太阳系外边缘的星星。这个踢促进了K2的航行,我们现在可以实时观察。
原始
这颗彗星首次穿越太阳系,在科学上也是如此有价值。(约翰f肯尼迪,科学)过去很少暴露在高温下,所以K2需要携带锁在内部的化学物质,这种化学物质已经从更典型的彗星中消失了。
奥尔特云的温度实际上只比绝对0高几度。“杰维特说。”彗星形成时放入慧核的所有物质从那时起都冻结成固体。(威廉莎士比亚,彗星,彗星,彗星,彗星,彗星,彗星,彗星)所以我们的想法是,我们正在研究始于太阳系的小原行星盘。它一点也没变。" "
彗星通常被认为是携带太阳系形成初期信息的时间胶囊。但是天文学家在K2的目击表明,随着冰球向太阳移动,化学成分可能会比预想的变化大得多。
活动开始时,如果我们像在这颗彗星上看到的那样远离太阳,那么在太阳附近的其他彗星上看到的东西就不一定那么原始了。“杰维特说。彗星K2有助于我们了解太阳系内部可以观察到的彗星是多么原始或原始。”
一氧化碳
在最早的观察中,Jewitt试图解释是什么导致K2的迷人昏迷。表面升华的不可能是水冰,所以他和他的同事都知道,在这么低的温度下,其他化合物可以变成气体。
"我们首先选择的是一氧化碳."杰维特说。“在太阳附近的其他彗星上,
星中也检测到一氧化碳,尽管其含量远低于水。一氧化碳非常易挥发,很难冻结成固体。”Jewitt 和他的同事推测,随着彗星在向太阳系行星区域移动时略微变暖,其表面附近的一氧化碳冰变成了一种气体,像恒风一样流入行星际空间的真空中。这股风搅动了彗星表面的尘埃颗粒,形成了圆形的马勃球状昏迷。
但杰维特说,测量彗星化学成分的几次尝试都失败了,才证实了这一理论。去年,当彗星到达木星轨道时,该团队终于成功了,科学家们终于在彗星的中心发现了一氧化碳。
缺少尾巴
当天文学家观察到 K2 进入太阳系内部时,他们预计它会变亮。他们还等待彗发形成标志性的尾巴状形状,这是彗星经过地球时的典型特征。但多年来,K2 没有任何改变,引发了问题和理论。
流星雨
“这些彗尾是由阳光的压力造成的,阳光的压力将[来自彗星的]尘埃颗粒推离太阳,”杰维特说。“这颗彗星直到最近才拥有一颗。”
对 Jewitt 来说,这意味着冰变成气体从彗星中吹出的尘埃一定比科学家预期的要大。实际上要大得多:大约是质量的一百万倍。
“我们能够估计[这些颗粒的]大小为十分之一毫米(大约与人类头发一样宽)或更大,”Jewitt 说。“但预期是,由于[气体]的初始升华非常微弱,它们不可能排出大颗粒。就像在刮风的日子里,当你看到街道上扬起的灰尘时,你不会看到汽车被吹走在街上,因为它们太重了。”
当 K2 在星期三(7 月 13 日)最接近地球时,它将成为一个平淡无奇的观星目标。远在火星轨道之外,即使使用双筒望远镜或后院望远镜也几乎看不到彗星。
但是像 Jewitt 这样的专业天文学家将让 K2 成为他们强大机器的瞄准点,因为这颗彗星继续向 12 月的近日点移动,此时它离太阳最近。他们将尝试提取尽可能多的科学,观察它是否经历了预期的转变,然后在它返回奥尔特云时跟随它。
Jewitt 认为,詹姆斯韦伯太空望远镜的第一张照片于周二(7 月 12 日)向公众公布,它可以为神秘彗星 K2 提供更多线索。望远镜强大的光谱仪可以更详细地揭示彗星的化学成分,包括其异常行为的尘埃。
“如果我们得到韦伯的红外光谱,那么我们将能够准确地找出这个昏迷中的东西。我们在那里看到的是什么类型的尘埃?” 杰维特说。
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