紫臺專家“逮到”顆珍貴小行星
■其前身疑為哈雷彗星彗核,研究它對揭開太陽系結構和起源之謎意義重大
■別以為它珍貴就覺得它會一閃一閃亮晶晶,它又臟又黑會顛覆你對星星的印象
太陽系里,除了我們能看到的一閃一閃亮晶晶的行星之外,還有一些并不被人所知,甚至不能被人看到的另類小行星,“丑得不能見人”用來形容它們還真的挺合適。2010年3月10日,紫金山天文臺趙海斌研究員發現的一個奇特天體“2010EJ104”小行星就算一個。
經過該天文臺季江徽研究員和他的團隊長達一年多的追蹤研究,這顆小行星可能是哈雷族彗星的不活動彗核,“穿越”來到太陽系內而被發現。現在繞著太陽轉的這顆比煤炭還黑的小行星,繞日一周需要100多年,看到它真可以算是百年一遇。
對這顆小行星的研究工作得到了國家自然科學基金和江蘇省自然科學基金的資助,將于近期發表在《天文和天體物理研究》上。
它很特別
比煤還黑,一百年才能“遇到”一次
2010年3月10日,趙海斌研究員和同事利用盱眙觀測站近地天體望遠鏡發現了一個“神秘來客”——2010EJ104小行星。當時就覺得這顆小行星有點神秘,發現它的時候,它并不亮,亮度僅僅只有19.5等——肉眼能夠看到的最暗6等星是其亮度的26萬倍。它離地球只有1.72億公里,恰好在近日點附近。2011年6月,這顆小行星進一步被美國NASA紅外巡天望遠鏡所證實。
通過軌道測算,這顆小行星偏心率很大,它的運行軌道非常扁,近日點在火星軌道附近,遠日點卻在海王星軌道之外。由于它的近日點和遠日點相距遙遠,因此它繞日一周的時間很長,需要100.29年,也就是說這顆小行星要在一百年之后才可能被再次觀測到。而普通小行星繞日運行一周大多只需要3-5年的時間。
“我們經過計算、模擬等手段,認為它是屬于達摩克族小行星。”季江徽介紹說,這種族群的小行星,個頭都不大,通常被認為是哈雷族彗星的不活動彗核。而且這些小行星“皮膚”都很黑,根本無法直接觀測,所以對于它們的“長相”,天文學家也不得而知。但是一般來說,形狀小的小行星,外形都很奇怪。比如說哈雷彗星的彗核,就是個又丑又臟的“家伙”。它的模樣長得與其說像一個帶殼的花生,不如比做一個烤糊了的土豆更為貼切。表皮裂紋累累,皺皺巴巴,其臟、黑程度令人難以想象。
它很神秘
由彗星“穿越”而成,家族成員近十億
天文學界對于達摩克族小行星一直很“好奇”,它們究竟來自太陽系何處?在太陽系中又是否存在某些未知區域作為它們的“聚集地”。這次新發現的“2010EJ104”小行星就是一次絕好的研究機會。
季江徽研究員的團隊根據這顆奇特小行星和此前發現的70多顆達摩克族小行星的觀測數據,建立起該族奇特小行星的起源模型。專家還提出一個新觀點,那就是這類小行星很有可能聚集在太陽系內的一個新的未知區域,這個區域介于聚集小行星的柯伊伯帶和產生長周期彗星的太陽系最外圍云團奧爾特云的中間過渡地帶。
季江徽研究員解釋說,銀河系持續不變的潮汐作用力可以將彗星從它們的冰質“家園”中拖出來并拋向太陽系。而這些彗星可能會在一路長途跋涉的過程中,來到這個過渡地帶作為一個停歇的“驛站”,并在這個過渡區域中成為奇特的達摩克族小行星。此后,它們可能進一步穿越海王星軌道外的柯伊伯帶,再穿過火星軌道和木星軌道之間的主帶小行星來到內太陽系,從而被發現。
雖然目前世界天文專家發現的達摩克族奇特小行星只有70多顆,然而通過模型推算,季江徽研究員認為,太陽系內的這個家族的奇特小行星數量可能很多。研究結果表明,這個家族的未被發現的奇特小行星很可能有近十億顆,它們都不大,加起來的重量和月球差不多。
它很珍貴
研究它,有助于揭開太陽系結構和起源之謎
“2010EJ104”最終命運會怎么樣?季江徽說,有可能再過上百年后,它又運行到近日點,被科學家們再次發現。但也有可能,由于太“頑皮”,遭遇太陽系的強大吸引力而粉身碎骨。甚至不排除它運行幾百萬年后,來到火星、木星之間的軌道時,被木星的強大引力吸引,和木星發生相撞,消失在太空中。
季江徽告訴揚子晚報記者,這顆小行星不是“近地小行星,對我們的地球不會造成危害。這從軌道就可以區分出來,近地小行星的軌道很多都是與地球軌道相交。”
這些奇特小行星具有寶貴的價值,因為其“時間膠囊”(其內部包含著不同時期的物質)里藏著太陽系演化的秘密,而這個新的研究結果對于探尋奧爾特云與柯伊伯帶天體,徜徉在茫茫太陽系的“散兵”小行星和主帶小行星之間的關聯,對深入探索太陽系的結構和起源都具有很重要的意義。
紫金山天文臺的專家還發現,這種小行星之所以很暗,一是距離遠,還有一個重要的原因是其表面物質特點。由此推斷,它的表面具有水、冰和塵埃等。這表明太陽系天體存在著多樣性和復雜性,而且它的表面物質可能含有水冰和甲烷冰,保持有太陽系誕生初期最原始的物質,這對太陽系天體的起源與演化研究具有重要意義。
■名詞解釋
柯伊伯帶:其名稱源于荷蘭裔美籍天文學柯伊伯。早在上世紀50年代,柯伊伯就預言:在海王星軌道以外的太陽系邊緣地帶,充滿了微小冰封的物體,它們是原始太陽星云的殘留物,也是短周期彗星的來源地。1992年,人們找到了第一個柯伊伯帶天體;如今已有超過1000個柯伊伯帶天體被發現,直徑從數千米到上千公里不等。
達摩克族小行星:通常被認為是哈雷族彗星的不活動彗核,運行長周期高,偏心率的橢圓軌道,其軌道近似典型的周期性彗星比如哈雷彗星,但并沒有彗星特有的彗發。
一顆名為3I/ATLAS的星際天體最近幾周引起了科學界和公眾的廣泛關注,其起源問題在科學界與各種非主流理論之間引發了新的熱議。10月29日,被稱為“第三位星際訪客”的3I/ATLAS經過近日點。近日點......
太陽系的動力學穩定性是天文學研究的核心問題之一。1812年,法國天文學家曾提出,根據行星的初始位置和萬有引力定律,理論上可恢復所有行星的運動軌跡。但是,實際情況因N體問題而復雜,行星間的引力共振導致太......
7月的北京,驕陽似火。中國科學院大學雁棲湖校區的運動場座無虛席,熱烈的氛圍比驕陽更勝。6日上午,中國科學院大學2025年度畢業典禮暨學位授予儀式在這里舉行。萬余名畢業生即將從這個被稱作“離科學最近的地......
太陽系的動力學穩定性是天文學研究的核心問題之一。1812年,法國著名天文學家和數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯曾提出,根據行星的初始位置和萬有引力定律,理論上可以恢復所有行星的運動軌跡。然而,實際情況因N......
近日,一項公布于印本平臺arXiv的研究,在太陽系外圍發現了一顆潛在矮行星——2017OF201,其軌道在海王星之外。它的存在挑戰了科學家提出的海外行星,也稱行星9或行星X這類假想天體的存在。2017......
美國加州理工學院科學家開展的一項最新研究表明,太陽系中的“巨無霸”——木星形成于太陽系第一批固體出現后的380萬年,其嬰兒時期竟比現在“魁梧”一倍,且當時的磁場強度是現在的50倍。相關論文發表于近日出......
近日,山西大學理論物理研究所副教授牛家樹與太原師范學院物理系副教授薛會芳共同在《天文與天體物理》(AstronomyandAstrophysics)上發表了研究成果。論文審稿人指出,這篇文章闡述了在三......
研究人員首次在海王星大氣層中發現了旋轉的紅外極光,驗證了幾十年來的科學猜測。3月26日,相關論文發表于《自然-天文學》。綠色斑點顯示了極光照亮海王星天空的地方。圖片來源:NASA、ESA等1989年,......
最近一顆名為2024YR4的小行星頻頻登上熱搜原因是它存在7年后撞擊地球的概率而隨著觀測的持續這一概率數值還在不斷攀升變化2024YR4小行星是怎么被發現的?它又有多大概率會撞擊地球呢?2024YR4......
央視記者當地時間2月15日獲悉,美國國家航空航天局(NASA)噴氣推進實驗室近地天體研究中心(CNEOS)表示,一顆名為“2024YR4”的小行星在2032年撞擊地球的概率為2%。目前關于“2024Y......