探索彗星的熱歷史:觀察滑石粉覆蓋的被焚毀的世界

首次對一顆即將結束其活躍期的彗星的裸核進行的地面觀測顯示,該彗星核的直徑為800米,上面覆蓋著大顆粒的硅酸鹽,在地球上,大顆粒的硅酸鹽通常是以滑石粉的形式存在。這一發現為拼湊這顆彗星如何演變成目前的燒毀狀態的歷史提供了線索。

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彗星核很難被觀察到,因為當它們進入內太陽系時,從地球上很容易觀察到它們,它們會加熱並釋放出氣體和塵埃,形成遮擋彗星核的彗星。當P/2016 BA14彗星(PANSTARRS)在2016年1月被發現時,它首先被誤認為是一顆小行星,但隨後的觀測發現了微弱的彗星活動。人們認為,在多次穿越內太陽系之後,這顆彗星已經燒掉了幾乎所有的冰,現在已經接近其彗星生命的終點。

2016年3月22日,這顆彗星在距離地球360萬公里範圍內經過,僅比月球遠9倍。來自日本國家天文台(NAOJ)和京都產業大學小山天文台的天文學家團隊利用這一獨特的機會,在彗星最接近地球前約30小時用斯巴魯望遠鏡對其進行觀測,從而成功地觀察到了彗星的核,並將彗星中的塵埃顆粒的干擾降到了最低。在此之前,彗星核的表面組成只被少數空間任務的 “原位”觀測所觀察到。

由於研究小組觀察到了熱紅外輻射,也就是非接觸式溫度計所使用的紅外區域,他們能夠找到證據,證明彗星核的直徑為800米,並且覆蓋著有機分子和大顆粒的硅酸鹽。這是第一次在彗星中發現滑石等水態硅酸鹽礦物。與各種礦物的實驗室測量結果比較,發現P/2016 BA14表面的水態硅酸鹽礦物在過去曾被加熱到超過約330攝氏度。由於P/2016 BA14的表面溫度在其目前的軌道上不可能達到高於約130攝氏度,因此該彗星在過去可能處於更接近太陽的軌道。

接下來的問題是,彗星是否從一開始就被滑石粉覆蓋,還是隨着時間的推移,隨着彗星的燃燒而發展?”這一結果為我們提供了研究彗星進化的寶貴線索。” 這項研究的主要作者Takafumi Ootsubo博士評論說,”我們相信,對彗星核的進一步觀察將使我們能夠了解更多關於彗星的進化。”

這項研究的目標P/2016 BA14是歐空局和日本宇宙航空研究開發機構正在進行的彗星探測任務,它是Comet Interceptor任務的潛在備份目標。

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