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“捉”到一只“变色龙”小行星
发布时间:2019-09-10

  天文学家在1988年首次发现了6478高尔特(Gault),并以行星地质学家唐纳德·高尔特的名字命名了这颗小行星,它十分“活跃”,星轨夹在火星和木星轨道之间。这颗太空岩石的特别之处在于,人们似乎在其尾流活动行为中,发现了两条尘埃痕迹,这种活动与彗星有些相似,但在小行星中却很少见。

  当大家仍困惑其彗星般的活动原因时,美国麻省理工学院的一个研究小组报告称,他们在近红外光谱中捕捉到这颗小行星,发现它正在从红色到蓝色改变着颜色。

  这次观察的结果,证实了这颗小行星的确有像彗星一样的“尾巴”。研究小组称,他们目睹小行星“向太空中流失其红色尘埃,然后看到了小行星下面的蓝色层”。这些“红色尘埃”应该是由与“蓝色层”的岩石体完全不同的成分构成。研究人员称,这是他们第一次看到太空中岩石物体散发出尘埃。

  我们知道,彗星通常来自太阳系更寒冷的边缘,在接近太阳时,它们表面的冰会立即升华,或者蒸发成气体,就形成特有的炫目的尾巴。但它们并不是岩石,结构上更像是“由冰和尘埃组成的松散雪球”。因此,导致这颗小行星的尘埃飞散的原因可能也不同于普通彗星,更不同于大多数其他活跃的主带小行星。这项研究成果,目前已发表在了专业期刊《天体物理学快报》上。

  事实上,来自世界多个天文台的图像,包括NASA哈勃太空望远镜,都发现这颗小行星有两条像彗星一样窄窄的“尾巴”。天文学家估计,其中较长的一条“尾巴”延伸出50万英里(约80万公里),而较短的尾巴大约有前者的四分之一长。研究者得出的结论是,尾巴必须是由数千万公斤的尘埃组成,这些尘埃正被小行星积极地喷射到太空中。

  直到现在,研究人员仍认为这块太空岩石的结构是相对平均的,其直径约2.5英里(约4公里),在距太阳2.14亿英里(约3.5亿公里)的小行星带内部区域内,与其他数百万块岩石和尘埃一起运行。

  科学家使用高精度光谱仪将小行星的入射光线划分为不同的频率或颜色,通过分析其相对强度,就可以对物体的结构有初步了解。在对这颗6478高尔特小行星的相关数据分析中,研究小组确定小行星的表面主要由硅酸盐组成,硅酸盐是一种干燥的岩石物质,与大多数其他小行星相似,但与大多数的慧星都不像。

  这样一个干燥的岩石物体,怎么会产生两条尘埃组成的“尾巴”?而且研究小组在观察这颗小行星时,还惊讶地发现,这块岩石很短时间内,在近红外线处的颜色发生了从红色到蓝色的改变。这是从未见过的“戏剧性的变化”。科学家们认为,这个现象很可能是因为这颗小行星表面的尘埃,在数百万年的太阳照射下都变成了红色,当它们被抛入太空,便暴露出这些尘埃靠里面一层的新鲜、辐射较少的表面,而它们在近红外波长下即呈蓝色。

  有趣的是,只需要移除很薄的一层就可以看到光谱变化,那可能被抛入太空的这一层尘埃只是仅微米厚的单层颗粒。

  目前,所有研究团队都认为,这颗小行星的“尾巴”发生变化的机制很可能和彗星活动类似,源于快速旋转。如果小行星的旋转速度足够快,便可以通过纯粹的离心力从其表面刮下一层层尘埃。这个过程有点像“蛇”蜕皮的过程。

  天文学家估计,大约10%的小行星自转都非常快,而旋转很可能都是因为太阳。这种自旋现象被称为“YORP效应”(以发现它的科学家命名),指的是太阳辐射或光子对附近小行星等小天体的影响。当小行星将这些辐射的大部分反射回太空时,这些光子中的一小部分被吸收,然后以热和动量的形式重新发射出来。这就会产生一种小的力,经过数百万年,这种力便可以使小行星旋转得更快。天文学家在过去曾在少数小行星上观察到“YORP效应”。

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  当大家仍困惑其彗星般的活动原因时,美国麻省理工学院的一个研究小组报告称,他们在近红外光谱中捕捉到这颗小行星,发现它正在从红色到蓝色改变着颜色。


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