捕捉到會顏色的小行星，堪稱「變色龍」小行星！

2020-10-18 博科園

科學家曾在小行星帶內發現了一顆「活躍的」小行星，夾在火星和木星軌道之間。這顆被天文學家命名為6478 Gault的太空巖石，似乎在其尾流活動行為中留下了兩條塵埃痕跡，這種活動行為與彗星有關，但在小行星中卻很少見。當天文學家仍在困惑高特彗星般的活動原因時，麻省理工學院領導的一個研究小組現在報告表示，已經在近紅外光譜中捕捉到了這顆正在改變顏色的小行星，從紅色到藍色。這是科學家第一次實時觀察到一顆變色的小行星，對於天文學家來說，這是一個非常大的驚喜。

目睹小行星向太空中流失其紅色塵埃，看到了小行星下面的藍色層。證實了是巖石小行星的尾巴，雖然看起來像彗星一樣，是由完全不同的機製造成，因為彗星不是巖石，而更像是由冰和塵埃組成的鬆散雪球。這是第一次看到巖石物體散發出塵埃，有點像彗星。這意味著，可能有一些機制導致塵埃的發射不同於彗星，也不同於大多數其他活躍的主帶小行星，其研究成果，發表在了《天體物理學快報》上。天文學家在1988年首次發現了6478高爾特（Gault），並以行星地質學家唐納德·高爾特的名字命名了這顆小行星。

直到現在，這塊太空巖石還被認為是相對平均的，直徑約2.5英裡，在距太陽2.14億英裡的小行星帶內部區域內與其他數百萬塊巖石和塵埃一起運行。來自多個天文臺的圖像，包括美國宇航局哈勃太空望遠鏡，捕捉到了這顆小行星兩條像彗星一樣窄的尾巴。天文學家估計，較長的尾巴延伸出50萬英裡，而較短的尾巴大約有四分之一長。得出的結論是，尾巴必須由數千萬公斤的塵埃組成，這些塵埃被小行星積極地噴射到太空中。但怎麼做呢？這個問題重新點燃了人們對Gault小行星的興趣，研究發現了這顆小行星過去類似活動的例子。

火星和木星之間大約有一百萬個物體，可能還有大約20個在小行星帶上活動的物體，所以這是非常罕見的。使用高精度光譜儀將小行星入射光劃分為不同的頻率或顏色，這些頻率或顏色的相對強度，可以讓科學家對物體的組成有一個概念。從分析中，研究小組確定小行星的表面主要由矽酸鹽組成，矽酸鹽是一種乾燥的巖石物質，與大多數其他小行星相似，更重要的是，根本不像大多數彗星。彗星通常來自太陽系更寒冷的邊緣，當彗星接近太陽時，表面的冰都會立即升華，或者蒸發成氣體，形成彗星特有的尾巴。

發現的6478 Gault是一個乾燥的巖石物體，這意味著它很可能通過其他一些主動機制產生塵埃尾巴。當研究小組觀察這顆小行星時，驚訝地發現，這塊巖石在近紅外線處的顏色正在改變，從紅色變為藍色。在這麼短的時間內，還從未見過如此戲劇性的變化。科學家們表示，很可能是看到了這顆小行星表面的塵埃，在數百萬年的太陽照射下，這些塵埃變成了紅色，被拋入太空，暴露出深層新鮮、輻射較少的表面，在近紅外波長下呈藍色。有趣的是，只需要移除一層很薄的層就可以看到光譜變化，可能只有一層微米深的單層顆粒那麼薄。

是什麼原因導致小行星變色？

研究6478 Gault的研究團隊和其他研究小組認為，這顆小行星的顏色變化和類似彗星活動的原因，很可能是由於相同的機制：快速旋轉。這顆小行星的旋轉速度可能足夠快，可以通過純粹的離心力從其表面刮下一層層塵埃。天文學家估計，Gault需要大約兩個小時的自轉周期，而地球則需要24小時。大約10%的小行星自轉非常快，這意味著有兩到三個小時的自轉周期，這很可能是因為太陽將它們旋轉起來。

這種自旋現象被稱為YORP效應(或Yarkovsky-O「Keefe-Radzievskii-Paddack效應，以發現它的科學家命名)，指的是太陽輻射或光子對附近小行星等小天體的影響。當小行星將這些輻射的大部分反射回太空時，這些光子中的一小部分被吸收，然後以熱和動量的形式重新發射出來。這就產生了一種小的力，經過數百萬年，可以使小行星旋轉得更快。天文學家在過去曾在少數小行星上觀察到YORP效應。為了確認6478 Gault是否有類似的效應，研究人員將不得不通過光曲線來檢測它的自旋，測量小行星亮度隨時間的變化。

博科園｜研究/來自：麻省理工學院

參考期刊《天體物理學快報》

DOI: 10.3847/1538-4365/ab2194

博科園｜科學、科技、科研、科普

關注【博科園】看更多大美宇宙科學

相關焦點

  • 兩天內快速變色,這顆小行星發生了什麼?
    小行星6478高爾特最開始引人注意，是因為它出現了罕見的兩條塵埃尾跡。而現在，它讓天文學家再次驚訝了：它的顏色變了。圖解：哈伯太空望遠鏡於2019年3月拍攝的小行星6478，此時小行星已出現兩條近似彗尾的構造天文學家在此之前從來沒有在實時觀測下捕捉到這種顏色變化的現象
  • 天文學家探測到一顆會變色的小行星
    位於夏威夷的NASA紅外望遠鏡設備(IRTF)捕捉到，在6478高爾特的近紅外光譜中，紅色被藍色所取代。 專家們僅用兩個晚上就觀察到了小行星顏色的迅速變化，他們推測，是太空中的持續飛行使其布滿灰塵的外層被剝離。
  • 解密6478 Gault的太空巖石-變色的小行星
    當天文學家們仍對Gault小行星彗星式行為的成因感到困惑時，一支麻省理工的團隊宣布這一行為導致了在近紅外光譜，小行星顏色由紅變藍。這是天文學家們第一次實時觀測到顏色變化的小行星。今年一月，來自包含NASA的哈勃空間望遠鏡在內的多個天文臺的圖像捕捉到了這顆小行星兩條窄的彗尾狀的尾跡。天文學家估計較長的尾跡越有80萬千米長，短的大約是40萬千米。天文學家們認為，這些尾跡會包含上千萬千克的塵埃，被這顆小行星拋射進太空。但是這是如何發生的呢？
  • 變色龍到底是如何變色的?把變色龍放到水中又會是什麼顏色呢?
    變色龍是一種神奇的存在，不僅可以利用自己的體色來表達情緒，更是能夠隨著環境的變化，隨時改變自己身體的顏色，把自己偽裝起來，捕捉獵物更是不在話下。那麼變色龍到底是如何變色的呢？研究表明，變色龍之所以能夠變色，是根據植物性神經系統的調控下，通過皮膚裡的色素細胞的擴展或收縮來完成的。
  • 美天文學家發現黃金小行星，若將其捕捉，地球人均可獲近萬億美元
    而在之前，美國的天文學家發現了一顆小行星，這顆小行星很有可能讓地球人都變得有錢起來。因為這顆小行星上面有許多貴重金屬。我們都知道地球上的貴重金屬屬於稀有資源，就像黃金一類的，地球上所存有限，所以它成為衡量貨幣的唯一標準。
  • 小行星紅色物質之謎——日本探測器著陸「龍宮」的瞬間
    在2019年著陸到「龍宮」上之前，日本的小行星取樣探測器已經在太空中度過了長達5年的漫長旅程。視頻顯示了「隼鳥2號」探測器著陸到小行星上的瞬間，它將收集小部分巖石體樣本帶回地球。表面充滿碎石 圖片來源：百度 這短暫的一刻讓天文學家得以更近地觀察「龍宮」的表面，更好的了解它的年代和地質學歷史，同時也幫科學家解開了一個關於小行星表面顏色變化的謎團
  • 日本隼鳥2號於昨天降落Ryugu小行星 採集小行星樣本
    日本隼鳥2號於昨天降落Ryugu小行星 採集小行星樣本  Connor Feng • 2019-02-22 12:58:29
  • NASA：巖石小行星Bennu還是另一顆小行星碎片的家園
    據外媒報導，NASA日前發布了其OSIRI-REx任務的最新進展，其中包括一艘太空飛行器正近距離圍繞多巖石小行星Bennu運行的新發現。該機構指出，Bennu是一顆由來自其他太空巖石的碎石組成的小行星，它是發生在過去的大碰撞而產生的結果。
  • 「泛星計劃」首次捕捉到的系外來客，是小行星？還是星際飛船？
    為此，在2005年，那個地球上最強大國家的總統，籤署法案，要求美國航空航天局，建立全天候監控「近地小行星」，提前發現可能撞擊地球的小行星的觀測系統「泛星計劃」在此情況下應運而生（全稱：全景巡天望遠鏡和快速反應系統），此系統坐落夏威夷，由四個「超廣角望遠鏡組成」，每個像素14G，拍攝時長40-60秒，相片2G大小，不間斷40小時可以把地球四周光顧一遍，每個月來4次！
  • 新發現的近地小行星是雙星結構
    ，我們之前新發現的巖質小行星實際上是由兩塊小行星組成的。同時，科學家們使用位於夏威夷莫納洛亞的一臺望遠鏡在1月27日捕捉到了一顆之前從未發現的一顆小行星。觀測團隊使用一組基於發現日期給小行星命名的公式，將這顆小行星命名為2020 BX12。
  • 新發現的近地小行星是雙星結構
    進行研究的主要工具也恢復了使用，它這次的新觀測表明，我們之前新發現的巖質小行星實際上是由兩塊小行星組成的。同時，科學家們使用位於夏威夷莫納洛亞的一臺望遠鏡在1月27日捕捉到了一顆之前從未發現的一顆小行星。觀測團隊使用一組基於發現日期給小行星命名的公式，將這顆小行星命名為2020 BX12。
  • 小行星或許撞上大地球
    (696) 讀新聞 看世界【素心素食素問 譯自 紐約時報】美國大選時，小行星造訪美國航空航天局以及噴氣推進實驗室表示天文學家推測，11 月 2 日，有一顆小行星朝著我們地球的方向衝過來，不過它真正能撞上地球的機率只有 0.41%。因為這顆編號為 2018 VP1 的小行星，直徑僅有 7 英尺，體積太小，即使迎面撞上我們的地球，那也不會有啥傷害。「 這種小體積行星靠近地球的事情並不少見，即使它們真的向地球撞過來，在穿越地球大氣層過程中，這麼小的體積很難不會被摩擦而消耗殆盡。」
  • 為什麼太陽系那麼多小行星
    這就是第一顆被發現的小行星一穀神星， 它是小行星帶中最大的小行星。根據2006年頒布的《行星定義》，穀神星已被歸類為矮行星。1802年和1807年，德國天文學家奧伯斯又在穀神星的軌道附近發現了智神星和灶神星，1804年， 德國天文學家哈丁在距太陽2.67天文單位處發現了婚神星。其後在這個區域發現的小行星越來越多。
  • 「隼鳥2號」宇宙飛船在近地小行星Ryugu星短暫著陸
    當日本航空宇宙探索機構的「隼鳥2號」宇宙飛船在近地小行星Ryugu星上短暫著陸時，科學家們注意到小行星表面有兩種不同顏色的物質。一種紅，另一種藍。現在，根據對宇宙飛船捕捉到的觀測結果的新分析，科學家們知道了其中的原因。
  • 小行星龍宮極度缺水,隼鳥2將炮轟龍宮
    而日本的科學家，卻避開了登月這個熱門路線，選擇比較冷門的小行星帶的探測，隼鳥2探測器成功捕捉到了小行星龍宮，這則消息引起了國際天文界的高度關注。地球的水源到底從哪裡來的？按照科學家們制定的宇宙模型，地球上的水資源，絕大部分來自於小行星帶，那些逃離正常軌道的小行星和彗星，攜帶的大量水汽撞向地球，從而給地球帶來了充足的水源，這個為地球補水的理論，在科學界一直有著廣泛的共識。
  • Ryugu小行星的高解析度影像表明它與太陽有過一次近距離的相遇
    這些史無前例的鏡頭特寫使得研究人員可以仔細地研究這個小行星，包括隼鳥二號著陸的方式對其表面的影響。吸引人的是，這項新的研究提供了一個關於小行星奇特顏色的解釋：一個在太陽附近短暫但劇烈的活動。這項最新的研究是由來自東京大學地球和行星科學系的Tomokatsu Morota共同完成。
  • 小行星帶
    對於火星與木星之間的小行星帶，大家的印象肯定非常深刻！不僅是因為形容小行星帶的各種圖片，也因為很多科幻片中對於闖入小行星帶的飛船的特效，更是讓人記憶深刻！而《太空旅客》中的小行星撞擊特效更製作得令人倍感科幻！也許以上兩個感覺已經佔據了大家對小行星帶的全部概念.....認為小行星帶就是這樣一種存在！
  • 小行星2020 DM4來襲!
    2020年2月26日晚，紫金山天文臺近地天體望遠鏡正在獅子座方向搜尋，計算機自動捕捉程序發現一顆亮度為20.3等的暗弱移動天體，視運動速度為
  • 國際小行星日:提防那些帶來災難的小行星
    但還有一種威脅處在人類視線之外，那就是可能會擊中地球的小行星。這種威脅真實存在，地球曾經就遭受過。為此，我們可以做一些準備。今天，6月30日，是「小行星日」。這一活動日獲得聯合國的認可，它旨在提高人們對小行星的認識，呼籲更多的人加入小行星觀測，並尋找阻止小行星撞擊地球的辦法。雖然自2014年以來每年都有舉行活動，但今年是聯合國的首次參與。此外，諸多航天機構也參與其中。
  • 小行星貼身飛過，這是地球最危險的一次
    8月16日（星期日），這對大部分人來說是一個正常的周末，但是就在這一天，一顆小行星和地球擦肩而過。這是有史以來小行星距離地區最近，但是沒有相撞的一次。這次飛過的小行星完全出乎天文學家的預料，讓很多人大吃一驚。