特洛伊帶附近首次發現類彗星天體，這裡成彗星“中轉站”？

木星附近的“特洛伊”小行星帶是類彗星天體P/2019 LD2（LD2）的短暫“停靠點”。（圖片來自pixabay.com）

sciencedaily.com網站當地時間2月25日報道，科學家們首次在特洛伊帶附近發現了類彗星天體。在朝着太陽行進了數十億英里後，這顆“任性”的年輕彗星天體暫時停靠在了木星特洛伊小行星帶附近，並隨着木星一起環繞太陽運動。

這位“意外訪客”屬於常見於木星和海王星之間的一類冰體，科學家稱之爲“半人馬座”。它靠近太陽時會被加熱並首次表現出活躍性，動態地轉變成更類似彗星的形態。

美國宇航局（NASA）哈勃太空望遠鏡發回的快照顯示，這位“太空流浪客”具有與彗星相似的活動跡象，例如彗尾以及縈繞的塵埃和氣體。

美國加州理工學院研究人員Bryce Bolin說：“‘半人馬座’的發現是罕見事件。造訪者必須以正確的軌道進入木星軌道，纔會與木星‘共享軌道’。我們正在調查它是如何被木星捕獲，並停靠在特洛伊帶的。我們認爲，原因可能與它和木星的近距離接觸有關。”

Bolin團隊在《天文學雜誌》中闡述了相關研究成果。

計算機模擬結果顯示，冰體P/2019 LD2（LD2）在大約兩年前向木星靠近。隨後，木星的引力將它推到了特洛伊小行星帶的同軌道位置。

Bolin試圖弄清：它的停靠點是否也是其他向陽彗星的常見起程點。他說：“這很可能是彗星穿越木星小行星帶到達內太陽系的旅程的重要部分。”

“不速之客”LD2可能不會在小行星帶中逗留太久。模擬結果顯示，它將在約兩年後再次與木星近距離接觸。木星將把LD2從小行星帶中“拉扯”出來，讓其重新踏上前往內太陽系的旅程。

“我們實際上是在捕捉被木星‘拋來拋去’的天體。”約翰霍普金斯大學應用物理實驗室（APL）研究人員Carey Lisse說，“一旦彗星進入內部系統，木星就會通過改變它們的軌道來對其施加控制。”

研究人員推測，LD2很可能是“桶旅”彗星的最新成員之一。因爲與另一柯伊伯帶天體的相互作用，LD2被“踢”出了寒冷的柯伊伯帶，進入巨行星區域。

柯伊伯帶位於海王星軌道之外，是由46億年前行星形成時遺留下來的冰冷碎片構建的避難所。柯伊伯帶中具有數以百萬計的天體，天體之間偶爾會發生近距離碰撞，從而極大地改變自身軌道，使其脫離柯伊伯帶。離開柯伊伯帶的天體在向太陽行進的過程中，經歷了重重磨難。

研究人員表示，這些天體在巨行星周圍受到引力作用的時間（約500萬年）與其進入內太陽系花費的實際時間可能大體一致，甚至更長。

“在內部系統中，‘短週期’彗星大約每世紀分裂一次。”Lisse說，“因此，我們認爲，爲了維持本地彗星的數量，桶旅彗星每隔100年左右，會輸送一顆新的短周期彗星。”

在距離太陽4.65億英里的區域，太陽光強度僅爲對地強度的二十五分之一。在這個位置觀察到彗星的噴氣表演讓研究人員倍感驚訝，因爲一般而言，在距離太陽約2億英里的地方，彗星上的水冰纔會轉化爲氣體，並以噴射流形式逃離彗核。

據此，研究人員認爲，他們觀察到的噴氣活動不可能與水有關。事實上，觀測結果表明，LD2含有氣態一氧化碳和二氧化碳。正是這兩種相對低溫的揮發氣體，驅動了彗尾和噴射流的形成。

一旦彗星脫離木星軌道，並繼續它的旅程，它很可能還會再次與木星相遇。Lisse說：“類似LD2這樣的短周期彗星，它們的命運或是被拋向太陽、完全解體，或是撞上行星，更可能是被拋出太陽系。模擬結果表明，在大約50萬年後，LD2有90%的可能性被噴出太陽系，成爲一顆星際彗星。”

原創編譯：德克斯特 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《天文學雜誌》

期刊編號：0004-6256

原文鏈接：https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210225143754.htm

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