旋轉分裂的小行星P/2013 P5形成了像彗星一樣的尾部。圖片來源:NASA、ESA
對於小行星帶內側的居民P/2013 P5來說,解體可能並不是什麼難事。這至少是天文學家對於一顆旋轉的天體所給出的最靠譜的解釋——這顆小行星具有和其他同伴類似的軌道,但同時卻擁有彗星一樣的外表。P/2013 P5就像一臺宇宙中的草坪灑水器一樣,向太空中噴射出由塵埃構成的6條「尾巴」。這一在介於火星和木星軌道之間的小行星帶中發現的奇特小行星,著實讓天文學家感到困惑不解。
美國馬裡蘭州約翰斯·霍普金斯應用物理實驗室的行星科學家Harold Weaver表示:「我曾見過太多的彗星,卻從未見過這麼奇怪的傢伙。」
Weaver和同事推測,由於照射到這顆旋轉的、不對稱天體上的陽光的吸收和再發射效應,P/2013 P5的自傳速率得到加速。如果這種合力使得小行星旋轉得足夠快,則其較低的引力很難能夠保持這顆天體的完整性,並最終導致其表面崩潰,使得塵埃流噴射向宇宙空間。
典型的彗星含有更大數量的水冰,同時它們的尾部是由陽光帶來的熱量所產生的水蒸氣以及其他氣體的釋放所形成的,這其中也夾雜著一些塵埃。然而研究人員表示,P/2013 P5所處的位置是其很可能成為缺水小行星家族中的一員。
Weaver及其同事於11月7日在arXiv預印本伺服器上的一篇論文中,描述了這一首先由美國宇航局(NASA)的哈勃空間望遠鏡於9月10日記錄的史無前例的觀測結果,研究人員同時在《天體物理學雜誌快報》上發表了這一研究成果。
Weaver認為,這6條「尾巴」看起來似乎分別是由6次不同的塵埃噴發事件所形成的,這一切可能始於今年春季。研究人員推斷,與另一顆天體進行的一次碰撞不太可能形成這樣的尾巴,這是因為單一碰撞事件不可能得到這樣的結果。
Weaver認為,研究人員所提出的旋轉崩裂方式可能是小行星死亡的一個關鍵機制。
科羅拉多州博爾德市西南研究所的行星科學家William Bottke認為這項觀測結果很「酷」,但他強調,這一小行星分裂的情景儘管貌似合理,「但卻遠未得到證明」。他說,如果研究人員能夠測量出P/2013 P5的旋轉速度,或許會更有說服力。Bottke指出,這顆小行星很可能在接近表面的位置儲存有冰層,從而使其在被陽光加熱後能夠形成塵埃一般的尾部。
德國研究人員利用模型分析推測,該小行星的6條尾巴並非由天體撞擊產生,與彗星物質蒸發形成的尾巴也不同,它們應該是小行星在太陽光照射下自轉速度加快、表面物質被甩出陸續形成的。
科學家曾經認為,小行星沒有尾巴,但近些年的一系列觀測推翻了這一說法。這顆帶6條尾巴小行星的發現表明,小行星帶中這種由自轉加快而形成尾巴的現象很普遍,或許是許多小行星的主要「死亡」方式。
哈勃空間望遠鏡是以天文學家愛德溫·哈勃為名,在軌道上環繞著地球的望遠鏡。它的位置在地球的大氣層之上,因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處——影像不會受到大氣湍流的擾動,視相度絕佳又沒有大氣散射造成的背景光,還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。哈勃空間望遠鏡於1990年發射之後,已經成為天文史上最重要的儀器。它已經填補了地面觀測的缺口,幫助天文學家解決了許多根本上的問題,對天文物理有更多的認識。哈勃的哈勃超深空視場是天文學家曾獲得的最敏銳的光學影像。