科學:快速放大彗星伊森的尺寸

2020-12-05 愛吃榴槤的小欣

導語:利用過去兩個月獲得的圖像,天文學家對伊森彗星產生的水和塵埃進行了初步估計,並用它們來推斷其冰核的大小。

利用過去兩個月斯威夫特的紫外/光學望遠鏡獲得的圖像,研究小組初步估計了這顆彗星的水和塵埃產生量,並利用它們來推斷其冰核的大小。UMCP的丹尼斯·博德威茲說伊森彗星有可能成為過去50年裡最亮的彗星之一,這給我們提供了一個難得的機會,在很長一段時間內詳細觀察它的變化。伊森彗星現在正在接近太陽系內部。去年發現的這顆彗星,由於離太陽的距離,仍然異常活躍。如果目前的趨勢繼續下去,伊森在11月下旬接近太陽時,可能會成為幾十年來最亮的彗星之一。

這個動畫從不同的角度展示了彗星接近和離開太陽系內部的過程。其他因素,包括與火星的相遇,以及與太陽的近距離接觸,使伊森彗星成為一個特別令人感興趣的天體。2月下旬,應美國宇航局的要求,一個彗星專家小組發起了彗星伊森觀測運動,以協助地面和太空設施獲取最具科學價值的數據。像所有的彗星一樣,艾森是一團混合著塵埃的冰凍氣體。彗星經常被描述為「骯髒的雪球」,每當它們冒險靠近太陽時,就會釋放出氣體和塵埃,這種冰物質會從固體轉化為氣體,這個過程被稱為升華。

由升華冰驅動的噴流也會釋放出塵埃,這些塵埃會反射太陽光並使彗星變亮。通常情況下,彗星的含水量保持不變,直到其距離太陽不到地球的三倍。雖然斯威夫特的UVOT不能直接探測到水,但當暴露在紫外線下時,這種分子會迅速分解成氫原子和羥基分子。UVOT可以檢測羥基和其他重要分子碎片發出的光,以及塵埃反射的陽光。1月30日的UVOT觀測顯示,伊森彗星每分鐘脫落約11.2萬磅的塵埃,相當於一架沒有燃料的太空梭的三分之二。

相比之下,彗星每分鐘只能產生130磅的水,大約是住宅灑水系統的四倍。我們檢測到的塵埃和產生的水之間的不匹配告訴我們,伊森的水升華還沒有為它的噴流提供動力,因為彗星離太陽太遠了。其他更容易揮發的物質,如二氧化碳或一氧化碳冰,在更遠距離蒸發,現在加速了艾森的活動。當時,這顆彗星距離地球3.75億英裡,距離太陽4.6億英裡。伊森彗星的亮度為15.7級,是人類視覺閾值的5000倍。二月份觀察到類似的活動水平,該小組計劃進行更多的UVOT觀測。

由於伊森彗星的亮度較弱,水和塵埃的生成速度相對不確定,但它們可以用來估計伊森彗星的冰體大小。科學家們比較了一顆普通彗星以ISON觀測到的速度噴出塵埃所需的氣體量,估計彗核直徑約3英裡,這是一顆彗星的典型尺寸。這一假設是,只有最直接暴露在太陽下的那部分表面在活躍地產生噴流。一個重要的問題是,一旦水蒸發成為伊森彗星噴流的主要來源,伊森彗星是否會繼續以同樣的速度變亮。彗星會發出噝噝聲還是會熄滅?

根據伊森彗星的軌道,天文學家認為這顆彗星正在進行它的第一次穿越太陽系內部的旅行。在開始向太陽墜落之前,這顆彗星位於奧爾特彗星雲中。奧爾特彗星雲是一個巨大的外殼,由大約一萬億冰體組成,從行星系統的外圍延伸到距離太陽最近的恆星的三分之一左右。5這顆彗星將在其可見表面73萬英裡範圍內接近,伊森彗星被歸類為掠日彗星。當太陽表面在強烈的高溫下被侵蝕時,它的冰物質會猛烈升華並釋放出大量的塵埃,這一切都在太陽監測衛星的觀測之下。

總結:大約在這個時候,這顆彗星可能會變得足夠明亮,只要舉起一隻手擋住太陽的強光就可以瞥見。掠日彗星在與太陽的近距離碰撞後,往往會脫落大量的碎片,甚至會完全瓦解,但對伊森來說,這兩種命運都不是不可避免的。在伊森彗星與太陽相遇之後,彗星將離開太陽向地球移動。不管我們是將伊森彗星視為「世紀彗星」還是被過度炒作的宇宙垃圾,都還有待觀察,但天文學家們正計劃盡其所能了解這位不尋常的訪客,無論發生什麼。

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