天文:首次直击!小行星撞击残骸可能形成彗星!
编辑 seline 报导
2010年年初发现的第5颗主带彗星□P/2010 A2(LINEAR),可能是两颗小行星撞击的
残骸!
以往我们认为彗星的来源主要有两个,位在海王星轨道外侧的古柏带(Kuiper Belt
,约30-50天文单位),以及位在太阳系边缘的欧特云(Oort cloud,约50,000-100,000
天文单位),就像是太阳系小天体的冷冻库,分别提供了短周期(短於200年)彗星和长
周期(长於200年)彗星的来源。当这两个地方的冰质小天体运行到太阳系内部时,温暖
的太阳蒸发了表面的冰,形成了彗发、彗尾这些特徵,我们便称这些有表面活动的太阳系
小天体为「彗星」。
但主带彗星(Main Belt Comet,MBC)可不同了,它位在温暖的小行星带(火星与木
星轨道之间,约2-3.3天文单位)中,周围都是些乾燥岩质、缺乏挥发性物质的小行星,
但它却和一般的彗星一样有表面活动。直到2006年,主带彗星才被确认成为彗星的第三个
家族。至於主带彗星为何会有表面活动,这一直是天文学家相当感兴趣的议题。
P/2010 A2(LINEAR)是在2010年1月6日,由位在美国新墨西哥州的林肯近地小型行
星研究(Lincoln Near-Earth Asteroid Research,LINEAR)巡天计画所发现的。刚发现
时它看来毫不起眼:亮度才20等,没有撞击地球的危险性。但接下来的观测显示,它的轨
道位在小行星带,於是一跃成为第五颗主带小行星;而且它的彗尾一路往後延展,却看不
到明显的喷发处。
1月14日,Javier Licandro等人利用卡纳利群岛口径2.5米的北欧光学望远镜(
Nordic Optical Telescope)进行观测,出乎意料地发现,有一颗小行星在P/2010 A2以
东2角秒处,紧紧跟著它;这颗彗星没有物质分布特别密集的中心,看来就像是一条延展
达177,000公里的尘带。
UCLA的David Jewitt等人,立即申请到了1月25日和1月29日的哈柏太空望远镜(
Hubble Space Telescope)观测时间,从拍摄到的照片中可以看到,P/2010 A2和一般彗
星平滑的尘埃外层完全不同,有著谜样的X型残骸和延伸其後的灰尘流迹。这显示P/2010
A2极有可能是因为两颗小行星以每秒钟五公里(时速18,000公里,比来福枪的子弹还要快
五倍!)的高速,迎面撞击所形成的,撞击所产生的尘埃碎石被光压推回,在撞击点後方
形成了一长条的彗尾和直线型的尘埃条纹。在这些丝状结构中,还有些一起移动的尘埃团
,可能是来自於看不到的小天体。直径约140公尺的P/2010 A2的核心,可能就是这场超高
速撞击下的幸存者,观测发现核心竟然位在尘埃环的外侧,这也是从未在一般彗星中观察
到的现象。
利用地面望远镜所做的光谱观测显示,P/2010 A2中缺乏气体成分,这也符合它的表
面活动是由於撞击产生,而不是像一般彗星是因为表面冰层蒸发的推测。
小行星带本身就保存了许多古老撞击的证据,像是花神星族小行星(Flora
asteroid family),其成员具有类似的轨道参数和光谱类型,便是由几亿年前的撞击碎
片所形成,其中的一块碎片,可能便是在6千5百万年前,造成地球大灭绝和恐龙消失的元
凶。而P/2010 A2的轨道便相当符合花神星族小行星的特徵。
P/2010 A2是首次天文学家观测到彗星可能是由小行星撞击形成的证据,藉由更多的
观测资料,我们将可以进一步地了解撞击的物理性质。或许有一天,这些知识将有助於我
们预防近地小行星撞击可能带来的大灾难。
http://www2.ess.ucla.edu/~jewitt/images/P2010A2_blue.jpg
参考来源:
ScienceNOW: Oddball Lurking Among the Asteroids
SkyandTelescope: A Strange
UniverseToday: Hubble Takes A Look at Possible Asteroid Collision
相关连结:
P/2010 A2 (LINEAR): Possible Asteroid Smash
P/2010 A2 (LINEAR): The 5th Main-Belt Comet
Main Belt Comets
HubbleSite: Suspected Asteroid Collision Leaves Odd X-Pattern of Trailing
Debris
台北天文馆:哈柏找到P/2010 A2是由小行星撞击形成的证据
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