去年秋,被確認爲「跨星際天體」的鮑裏索夫彗星(2I /Borisov),從今年3月中旬開始至今,一直不斷出現破碎現象。
問題來了——很快會解體嗎?是否會葬身于我們太陽系?這是個既神秘又有趣的問題。
先來看看天文學家都有哪些最新觀測發現:
鮑裏索夫彗星從2019年12月8日通過近日點算起,至今已經5個多月,最近天文學家觀測發現,這顆跨星際彗星似乎正在四分五裂。
▲根據哈勃太空望遠鏡最近(3月3日、23日、28日、30日)多次觀測影像顯示,彗星核心從一個亮點逐漸被拉長。
其中兩個碎塊距離彗星約有180公裏(上圖右側兩個粉紅點),相對于彗星本身的飛離速度達0.3米/秒。根據4月6日最新研究報告顯示,從彗星分離出去的小塊碎片已經逐漸消失。
▲加州理工學院天文學家布萊斯·博林(Bryce Bolin)團隊利用特殊影像處理技術,將哈勃影像中彗核與彗發之間的對比度增強後,發現在距離彗核約540公裏的位置還發現一個碎塊(上圖橙色圈內),飛離速度更快,至少0.5米/秒。
根據模型推算,這個碎片可能是在3月7日彗星爆發期間分裂出去的,當時彗星亮度增加了0.7等。
問題來了,這顆彗星爲何破碎分裂?
天文學界普遍認爲,一方面這顆彗星通過近地點時盡管距離太陽遠至2AU(兩倍于地日距離),但它在距離太陽3AU範圍內長達6個月,太陽光足以讓彗星表面的冰體開始融化、分裂。就像太陽系內很多彗星距離近日點前後都會破碎分裂一樣。另一方面,天文學家估計這顆彗星核心很小,直徑只有0.4~1公裏,冰在蒸發過程中造成的彗星本身旋轉,有可能已經超出自身引力束縛的極限,導致破碎分裂。
它會徹底解體嗎?
是否等不到飛出去太陽系就已四分五裂、灰飛煙滅?
加州大學洛杉矶分校的天文學家大衛·杰维特(David Jewitt)發表論文表示不會,這些碎塊質量不到整個彗星的1%。這就像一輛車的後視鏡掉了,但並不等于整輛車都會解體。除非發生意外,造成彗核災難性瓦解。
另一組天文學家在《自然·天文学》期刊发表文章称,这颗彗星距离太阳2AU範圍內會産生2千克/秒的塵埃,並且損失掉60千克/秒的水,但徹底解體的幾率僅有10%。
事實上,目前正在逐漸遠離太陽的鮑裏索夫彗星吸引太陽光還會越來越少,冰體融化程度也會越來越小,再加上自身引力能夠束縛住絕大部分冰體。盡管彗核直徑最多只有1公裏寬,但整個彗星卻是地球大小的14倍。
不過,此前曾出現過一個反例:一顆跟鮑裏索夫彗星差不多大小的太陽系彗星(編號C/2019 J2),2019年5月在距離太陽1.9AU時徹底解體。
爲什麽將鮑裏索夫彗星稱爲「第二個奧陌陌」?
我們知道,2017年10月人類發現第一個來自太陽系之外的跨星際天體奧陌陌Oumuamua,轟動一時。2019年8月30日,克裏米亞業余天文學家傑納迪·鲍里索夫(Gennady Borisov)利用瑪爾戈私人天文台最先發現了這顆新彗星,幾天後得到確認同樣來自太陽系外。按照彗星命名法,最初編號爲C/2019 Q4 (Borisov),後來國際天文學聯合會給了正式名稱:2I / Borisov(I代表Interstellar Object星際天體,2代表第二個,第一個就是奧陌陌)。
同時以發現者命名:鮑裏索夫彗星(Comet Borisov)。正因爲這是人類已知的第二個跨星際訪客,于是有時候也被稱爲「第二個奧陌陌」,簡單好記。
兩個奧陌陌相比較,都有哪些不同點?
盡管都屬于天外來客,來自太陽系外的跨星際天體,星際闖入者,但兩個奧陌陌還是差異很大。
①天體屬性不同:
奧陌陌至今尚未確定天體屬性。2018年10月,一些天文學家提請國際天文學聯合會,它既不是彗星,也不是小行星。目前天文學界只能稱其爲「星際天體」(Interstellar Object)。
第二個奧陌陌(鮑裏索夫彗星)已被天文學界公認爲是一顆跨星際彗星,並且是人類已知的第一顆星際彗星、系外彗星。
②外貌相差很大:
▲奧陌陌外形奇異:渾身深紅色,重金屬含量很高。身型尺寸約爲:230×35×35米,貌似一根遊蕩在太空中的雪茄,有人昵稱爲「上帝的雪茄」。
▲第二個奧陌陌(鮑裏索夫彗星)就是一顆彗星長相,彗核直徑0.4~1公裏,整個彗星卻有地球14倍大。
③飛行方式速度不盡相同:
▲奧陌陌最吊詭的是飛行方式,按照NASA給出的研究結論,以翻滾狀態進行星際穿越。而且,天文學家們也從來沒有看見過像它這樣的橢圓軌道,它還是當時已知的所有天體中具有最大的離心率/偏心率(1.18)。目前飛行速度26.33公裏/秒,或者5.55AU/年,這相當于人類最快飛機北美X-15火箭動力飛機的13倍。2017年9月9日到達近日點時,最高速度達87.71公裏/秒,已超過太陽神號探測器的最高速度70.22公裏/秒,成爲人類已知在太陽系內飛行速度最快的天體。
▲第二個奧陌陌(鮑裏索夫彗星)屬于典型的彗星飛行姿態,但飛行軌迹卻令人咂舌,雙曲線軌迹極其誇張,軌道偏心率遠高于目前已知300多顆彗星,高達3.36!一舉超過第一個奧陌陌,成爲人類已知具有最大偏心率的天體。目前飛行速度同樣驚人,高達32.2公裏/秒或者6.79AU/年。同樣超過第一個奧陌陌目前速度26.33公裏/秒或者5.55AU/年。這相當于人類最快飛機北美X-15火箭動力飛機的15倍。
④來去更不相同:
根據天文學家計算,奧陌陌從天琴座方向飛來,已經足足飛越了1000萬年。目前正在朝向飛馬座方向飛去,完全飛出太陽系大約需要20000年。2018年9月,天文學界把奧陌陌來源地,已經縮小到4顆潛在的母恒星:紅矮星HIP3757、類日恒星HD 292249、GaiaDR22502921019565490176、GaiaDR23666992950762141312。天文學家目前還無法進一步確定到底來自哪個恒星系統……2018年10月,就在發現這個神秘使者整整一周年之際,天文界居然跟丟了這個星際穿越來的太陽系外天體。
第二個奧陌陌(鮑裏索夫彗星)來自仙後座方向,目前正朝向望遠鏡星座方向飛離太陽系。大約需要9000年才會飛出一光年,完全飛出太陽系大約需要1萬多年。
⑤親疏遠近各不相同:
奧陌陌在2017年9月9日飛越近日點——距離太陽的最近處:3600萬公裏。隨後10月14日,飛抵距離地球最近處:2400萬公裏。目前正在飛向天王星軌道,2022年越過海王星軌道,2034年距離太陽1000AU,完全飛出太陽系大約需要20000年,飛行方向:飛馬座。
第二個奧陌陌(鮑裏索夫彗星)2019年12月8日到達近日點,距離太陽最近處:3億公裏,這是地球到太陽的兩倍。因爲正值聖誕節前夕,于是又被昵稱爲「聖誕節彗星」。直到最近2020年4月,我們還可以用中等望遠鏡觀測到它。在此之後,到2020年10月,只能用更大的專業望遠鏡觀測。
有可能近距離探測第二個奧陌陌嗎?
已經沒戲了。要知道,要想啓動一個深空探測項目,動辄至少三五年時間,上不封頂。從立項、研制、發射、部署探測,需要經過一系列複雜程序才能得以實現。而目前最接近、最靠譜這種近距離探測星際天體的,唯有歐洲空間局ESA與日本航天局JAXA聯手籌備的彗星攔截器任務(Comet Interceptor),由三艘航天器組成(一大兩小),計劃以跨星際天體、奧爾特雲天體爲探測目標,但發射日期定在2028年,時間上根本來不及。此時此刻,你我是不是又一臉地望星興歎?!
探測鮑裏索夫彗星有哪些發現?
因爲第二個奧陌陌(鮑裏索夫彗星)距離我們地球最近處約爲3億公裏,相當于兩倍太陽遠,這大大限制了天文界動用多種雷達探測器進行直接觀測的可行性。因此觀測發現相對有限,主要成果如下:
彗星組成成分:雙原子碳(C2)含量相對較低,而胺(NH2)含量較高。這在太陽系彗星中並不罕見。
可見光譜分析:屬于典型的奧爾特雲彗星,顔色指標也類似于太陽系內長周期彗星。利用388納米波段探測結果表明,存在氰化物(CN分子式),這是人類首次在彗星中發現此類物質。還發現存在水分子、氧原子、羟基自由基。通過探測殘留物,尚未發現存在活性物質。這一點跟探測奧陌陌類似。
總之,神秘感依然包裹著這類星際穿越者。只要還能夠觀測到,天文學家就在不遺余力地進行探測,一探到底。畢竟這可是千載難逢的科研機會!跨越千萬年,只爲見一面!其實是在說你們呀,天外來客,星際穿越者,神秘的系外闖入者……期待不久將來,再來一個!
本文參考:
IS THE INTERSTELLAR COMET 2I/BORISOV BREAKING UP?
Astronomers have spotted a second interstellar object
Multiple Outbursts of Interstellar Comet 2I/Borisov
Bizarre comet from another star system just spotted
2I/Borisov at the JPL Small-Body Database
Comet 2I Borisov
Borisov彗星正在分裂?
又發現一個神秘跨星際訪客,可能是第二個奧陌陌
首個跨星際天體Oumuamua發現一周年,人類卻跟丟了