2010年2月3日 星期三

Sciscape科景新聞_20100203_首次直擊!小行星撞擊殘骸可能形成彗星!

  2010年年初發現的第5顆主帶彗星—P/2010 A2(LINEAR),可能是兩顆小行星撞擊的殘骸!

  以往我們認為彗星的來源主要有兩個:位在海王星軌道外側的古柏帶(Kuiper Belt,約30-50天文單位),以及位在太陽系邊緣的歐特雲(Oort cloud,約50,000-100,000天文單位);它們就像是太陽系小天體的冷凍庫,分別提供了短週期(短於200年)彗星和長週期(長於200年)彗星的來源。當這兩個地方的冰質小天體運行到太陽系內部時,溫暖的太陽蒸發了表面的冰,形成了彗髮、彗尾這些特徵,我們便稱這些有表面活動的太陽系小天體為「彗星」。

  但主帶彗星(Main Belt Comet,MBC)可不同了,它位在溫暖的小行星帶(火星與木星軌道之間,約2-3.3天文單位)中,周圍都是些乾燥岩質、缺乏揮發性物質的小行星,但它卻和一般的彗星一樣有表面活動。直到2006年,主帶彗星才被確認成為彗星的第三個家族。至於主帶彗星為何會有表面活動,這一直是天文學家相當感興趣的議題。

  P/2010 A2(LINEAR)是在2010年1月6日,由位在美國新墨西哥州的林肯近地小型行星研究(Lincoln Near-Earth Asteroid Research,LINEAR)巡天計畫所發現的。剛發現時它看來毫不起眼:亮度才20等,沒有撞擊地球的危險性。但接下來的觀測顯示,它的軌道位在小行星帶,於是一躍成為第五顆主帶彗星;而且它的彗尾一路往後延展,卻看不到明顯的噴發處。

  1月14日,Javier Licandro等人利用卡納利群島口徑2.5米的北歐光學望遠鏡(Nordic Optical Telescope)進行觀測,出乎意料地發現,有一顆小行星在P/2010 A2以東2角秒處,緊緊跟著它;這顆彗星沒有物質分佈特別密集的中心,看來就像是一條延展達177,000公里,大約19個地球直徑那麼長的塵帶。

  UCLA的David Jewitt等人,立即申請到了1月25日和1月29日的哈柏太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)觀測時間,從拍攝到的照片中可以看到,P/2010 A2和一般彗星平滑的塵埃外層完全不同,有著謎樣的X型殘骸和延伸其後的灰塵流跡。這顯示P/2010 A2極有可能是因為兩顆小行星以每秒鐘五公里(時速18,000公里,比來福槍的子彈還要快五倍!)的高速,迎面撞擊所形成的,撞擊所產生的塵埃碎石被光壓推回,在撞擊點後方形成了一長條的彗尾和直線型的塵埃條紋。在這些絲狀結構中,還有些一起移動的塵埃團,可能是來自於看不到的小天體。直徑約140公尺的P/2010 A2的核心,可能就是這場超高速撞擊下的倖存者,觀測發現核心竟然位在塵埃環的外側,這也是從未在一般彗星中觀察到的現象。

  利用地面望遠鏡所做的光譜觀測顯示,P/2010 A2中缺乏氣體成分,這也符合它的表面活動是由於撞擊產生,而不是像一般彗星是因為表面冰層蒸發的推測。

  小行星帶本身就保存了許多古老撞擊的證據,像是花神星族小行星(Flora asteroid family)的成員,具有類似的軌道參數和光譜類型,它們是由幾億年前的一次撞擊的碎片所形成。其中的一塊碎片,極有可能就是在6千5百萬年前,造成地球大滅絕和恐龍消失的元兇。而P/2010 A2的軌道便相當符合花神星族小行星的特徵。

  P/2010 A2是首次天文學家觀測到彗星可能是由小行星撞擊形成的證據,藉由更多的觀測資料,我們將可以進一步地瞭解撞擊的物理性質。或許有一天,這些知識將有助於我們預防近地小行星撞擊可能帶來的大災難。

Editor: Seline
中央天文所星空走廊http://www.astro.ncu.edu.tw/outreach/news/100320b.html
轉載自科景網站http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2470

新聞來源:ScienceNow
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/02/03-04.html?etoc

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