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受罕见效应影响,小行星转速过快,陷入自我分崩离析模式

2024-11-01 205

在科幻电影中,小行星常有抢镜的戏剧性镜头,但在现实中,大多数都只是了无生趣的太空岩石。不过偶尔,会有那么几颗罕见的小行星出现在天文学家视野内,假如你想看自转速度快到自我分崩离析的小行星,那么天文学家现在可以向你介绍一个。

研究主要作者、美国夏威夷大学博士后研究员 Jan Kleyna 团队,利用 NASA 哈伯太空望远镜与其他地面天文台设施,带来小行星 6478(6478 Gault)的全新图像与研究。小行星 6478 最早于 1988 年 5 月 12 日被发现,宽 4~9 公里,来自介于火星和木星轨道间的主小行星带。然而天文学家们现在发现,这颗小行星正在经历 YORP(Yarkovsky–O’Keefe–Radzievskii–Paddack)效应带来的罕见自我毁灭过程。

所谓 YORP 效应是指太阳加热小行星时,从小行星表面逸出的光子带走角动量和热量,这个过程会产生一个微小扭矩,能改变天体(尤其是非对称小行星)的自转速率,当离心力开始大于重力时,小行星的表面逐渐变得不稳定,最终就可能分崩离析。

天文学家曾估计,在主小行星带已知的 80 万个小行星中,受 YORP 效应影响的天体大约每年只会被发现那么 1 个。

新图像显示,小行星 6478 有两条像彗尾的尾巴(由物质颗粒组成),一条尾巴长约 800,000 公里、宽 4,800 公里,另一条尾巴长约 200,000 公里,都被太阳风吹往外太阳系方向。

2019 年 1 月 5 日,小行星撞地最终警报系统(ATLAS)首先发现小行星 6478 有一条尾巴,研究人员回头审查 ATLAS 与泛星计划(Pan-STARRS)数据后,发现在 2018 年 12 月小行星就已经出现碎片尾迹;之后,各种地面望远镜陆续看到小行星的第二条较短尾巴,包括 OGS 望远镜、印度的喜马拉雅钱卓拉望远镜(HCT)、夏威夷的加法夏望远镜(CFHT)等。

观测后续分析表明,促使小行星产生尾巴的事件应该分别发生在 2018 年 10 月 28 日和 12 月 30 日,由于小行星本身结构较松散,而小行星 6478 更是受 YORP 效应影响,如今每 2 小时就旋转一圈,Jan Kleyna 说,如此高的转速可能导致小行星已处于结构不稳定状态长达 1,000 万年,而去年那两起微小干扰(比如更小的陨石撞击)事件有如导火线,终于让小行星开始崩裂。

团队表示,小行星的两条尾巴将有如昙花一现,几个月后灰尘就会消散到行星际空间。到目前为止,天文学家只发现了大约 24 颗这种罕见小行星,透过研究不稳定小行星释放到太空中的物质,我们可以一瞥太阳系早期行星形成的历史。

  • Wildly Spinning Asteroid Caught In the Throes of Self-Destruction
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(首图来源:欧洲太空总署)

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