如何区分小行星和彗星,即使它们来自太阳系之外

如何区分小行星和彗星,即使它们来自太阳系之外
艺术家眼中的“Oumuamua”可能是什么样子。[欧洲南方天文台/M. Kornmesser](欧洲南方天文台/M. Kornmesser)

2017 年 10 月,一个物体以每小时 196,000 英里的速度穿过太阳系内部,然后飞走。天文学家可以通过它进入我们宇宙邻居的角度判断它不是来自我们附近,很可能来自遥远的恒星系统。

它移动得太快,研究人员无法看清楚,但它一出现,他们就开始用任何可用的望远镜尽可能近距离地跟踪它。起初,人们认为它可能是一颗彗星,然后是一颗小行星,然后可能是一颗彗星,表面有一堆黏糊糊的有机物质。

现在, 《自然》杂志发表的一项研究发现,它很可能毕竟是一颗彗星,因为根据它远离太阳系时轨迹发生的微小但重要的变化。

等等,彗星和小行星有什么区别?

很高兴你问到这个问题。小行星是围绕太阳运行的小岩石。NASA 称,最大的小行星是灶神星,周长 329 英里。较小的小行星只有灶神星的一小部分大小,周长不到 33 英尺。研究人员已在太阳系中发现了 780,290 颗小行星,根据其成分大致分为三类——它们可以是金属、石质,或由更像粘土或含有二氧化硅的岩石组成。

我们仍在努力了解更多有关小行星的信息。日本的隼鸟 2 号航天器刚刚抵达龙宫小行星,美国宇航局的 OSIRIS-REx 任务正在前往贝努的途中。这两个任务都计划对小行星表面进行采样,并将采集的样本带回地球。

太阳系中已知的彗星数量比小行星少,目前总数为 3,526 颗。我们已经造访过彗星。星尘号任务于 2006 年飞过一颗彗星的尾部并带回了样本。

与小行星不同,彗星更像是一块脏兮兮的冰块,而不是岩石体。彗星的核心称为彗核,相当小,在穿过太阳系外围时保持冰冻状态。然而,当彗星靠近我们温暖的太阳时,冰开始融化,形成一团尘埃和气体,在太阳风的推动下拖曳在彗星后面。这种独特的彗尾被称为彗发,人类几个世纪以来一直在观察和记录彗尾出现的过程,彗尾可以延伸数十万英里。

现在,‘Oumuamua 没有可见的彗发,也没有开始发出那种特有的尾巴,即使它经过水星轨道内部,靠近炽热的太阳。研究人员将此归因于围绕着这个细长物体的厚厚的灰尘和污垢绝缘层。

但“奥陌陌”的轨迹确实发生了轻微改变,偏离了航线约 25,000 英里。

在新论文中,天文学家将方向的改变归因于成功突破表面的细小气体和尘埃喷流,从而使该物体走上了新的路径。

“‘Oumuamua 上这种额外的微妙力量很可能是由其表面喷出的气体物质引起的,”该论文的合著者、美国宇航局近地天体研究中心的研究员 Davide Farnocchia 说道。“这种气体释放也影响着我们太阳系中许多彗星的运动。”

如果彗星或小行星撞击行星会发生什么?如果它撞击我们的星球会怎样?

当一颗自然天体撞击地球时,它会经历各种各样的变化。当它撞破我们周围浓密的大气层时,它的外部会升温,有时会升温到在划过天空时发出光芒。有时它会完全燃烧,岩石撞向空气,就像撞在宇宙挡风玻璃上的虫子一样。

当这种情况发生时,天体就不再只是彗星或小行星了(根据 NASA 的说法,当它们绕太阳运行时被称为流星体),而是一颗流星。如果天空中同时出现一堆明亮的毁灭迹象,那就是流星雨。

有时流星非常大而且明亮,如果足够明亮,就会被称为火流星。有些流星体非常大,甚至会在空中爆炸时对地面造成破坏,例如 2013 年的车里雅宾斯克事件,它炸毁了俄罗斯城市的窗户,或者 1908 年的通古斯事件,它夷平了西伯利亚部分森林。

火流星也被称为火球,研究人员在 1994 年至 2013 年间追踪了 566 次事件(见上图)。一般来说,流星往往是体积稍小的太空岩石碎片,我知道这不是你真正担心的。那么那些大家伙呢?那些坚持穿过我们的大气层屏障并真正产生影响的流星呢?

是时候再改一次名字了!小行星撞击地面后留下的残骸被称为陨石。虽然 62 英尺宽的车里雅宾斯克陨石有 75% 在大气层中燃烧殆尽,但有 9,000 到 13,000 磅的物体撞击了地面。

据 NASA 称,这并不罕见。每天大约有 100 吨的太空岩石坠落地球大气层。其中大部分都无害地燃烧殆尽。较大的火流星(汽车大小)每年大约撞击一次大气层,而真正大的流星体(足球场大小)撞击大气层的频率约为每 2,000 年一次。这个数字足以造成严重的局部破坏。幸运的是,足以造成全球影响的陨石(例如导致恐龙灭绝的陨石)不会经常出现,撞击频率为每 5000 万至 1 亿年一​​次。

我们能做些什么呢?

了解所有靠近地球的物体的位置是一个好的开始。NASA 跟踪近地物体 (NEO),欧洲 NEODyS 和其他机构也是如此。确定物体在太空中的位置和轨迹可以帮助科学家确定它何时(如果有的话)可能撞击地球。

下一步是做好准备以防万一,好消息是人们正在为此努力。2018 年 6 月,美国发布了《国家近地天体防范战略和行动计划》,其中列出了如果发生可能的危险需要采取的步骤。

但做好准备并不意味着害怕。关于近处和远处的彗星和小行星,甚至远离太阳系的彗星和小行星,我们还有太多东西需要学习。

“我们对‘Oumuamua’的研究越多,就越兴奋,”夏威夷大学天文学家、 《自然》杂志论文合著者卡伦·米奇 (Karen Meech) 表示。“我很惊讶,我们在短暂而密集的观察活动中学到了这么多东西。我迫不及待地想看到下一个星际物体!”

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