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3200法厄同双子座流星雨的神秘来源

来源:水星 时间:2022/9/12

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。

宇宙学家已经得知“法顿”是双子座流星雨的来源——但是法厄同是什么呢?介于彗星与小行星之间,它的神奇本质一直困扰着天文学家们。

人们对于法厄同是一颗小行星的概念可能来自看了这张特写。注意它的蓝颜色和尘埃拖尾。图片来自HeatherRoper/UANews。

天文学家知道所有的年度流星雨都有彗星作为它们的来源,但双子座流星雨却不是。双子座流星雨的来源是一个被称为法厄同的离奇古怪的物体,并且科学家们困惑已久,这颗小行星是如何做到与彗星如此相似的,留下一连串发射出流星雨的碎片。

什么是双子座流星雨呢?双子座流星雨经常是年度最佳流星雨,它的顶峰时期大概在12月13日至14日,虽然你可能可以看见一颗双子座流星在12月4日至17日的任何时间。在流星雨丰富的年份里,当流星雨达到顶峰活动时,你可以每小时看见颗以上的流星。月光越微弱,天空越黑,你将会看见越多的流星。

彗星(和法厄同)留下的尘埃轨迹被称为流星群。这些尘埃进入我们星球的大气层中,然后汽化蒸发,产生了被我们看做流星的光痕。在去年(年12月),美国海军研究实验室的天文学家召开了新闻发布会,来探讨法厄同在宇宙空间中首次留下的尘埃轨迹的图像。那时,KarlBattams通过他的推特账号

SungrazerComets评论说:

几千年前,彗星(法厄同)发生了一些灾难性的事情并且因此产生了双子流星雨。当这颗行星靠近太阳的某个位置达到足够活跃时,就产生了大量我们所看到的尘埃……

Battams说,小行星尘埃估计重达十亿吨,长度超过万英里(万公里)。

所以,其实大多数流星雨都是由彗星产生的,彗星是脆弱又冰冷的天体,在它的轨道上布满了碎片。很容易看出彗星轨道上的碎片是如何在地球的天空中形成流星雨的。岩石小行星法厄同是如何做到这一点的?这是个谜团。

沿着白点线仔细观察。可以看到,在这些点之间有微弱的尘埃痕迹。年,帕克太阳探测器上一台名为WISPR的相机首次拍摄到了这条由法厄同(双子座流星雨的母体)留下的尘埃痕迹。图片来自BrendanGallagher/GuillermoStenborg/U.S.NavalResearchLab。

小行星后面的碎片痕迹并不是它唯一的不寻常之处。法厄同是一颗颜色奇怪的小行星。大多数小行星都是暗灰色到红色——这取决于它们表面的物质类型。法厄同却是蓝色的。虽然我们见过蓝色小行星,但只占已知小行星的一小部分。而法厄同不仅仅是蓝色的。它是太阳系中颜色相似的小行星(或彗星)中最蓝的一颗。

法厄同还有一个古怪的特点。彗星的轨道往往是椭圆的,小行星的轨道会更圆一些。法厄同的轨道高度拉长,会让人想起一些彗星。它的轨道穿过火星、地球、金星和水星的轨道。

再加上它的轨道,它比其他任何命名的小行星都更接近太阳(尽管有一些较小的、未命名的小行星更靠近太阳)。在最近的地方,法厄同离太阳只有万英里(万公里)。这还不到水星最近距离(或改为:近日点)的一半。

顺便提一下,人们如此命名是为了纪念它和太阳的关系。在希腊神话中,法厄同(Phaethon)是太阳神赫利俄斯的孩子。

受其给运行轨道影响,法厄同非常接近太阳,以至于它表面温度可以上升到大约摄氏度(约华氏度)。这个高温足以融化金属铝。

当法厄同到达近日点时,会留下一条纤细的尘埃彗尾(它的轨道类似彗星,因此它也被列为“岩质彗星”)。科学家认为,这可能是太阳的高温导致其星体碎裂,就像干涸的河床由于下午烈日曝晒而干裂一样。

法厄同的轨道

法厄同年比年更接近地球。双子座流星雨是一个可靠的流星雨,然而,由于在母体附近,年的流星雨更加特别。

图源:SkyandTelescope

法厄同被归类为有潜在危害的小行星,倒不是说它会对地球造成威胁。它意味着两点。第一,法厄同体型较大,约3英里(5千米)宽,如果撞击地球,将造成区域性的破坏。

第二,虽然法厄同周期性地近地运行,但据天文学家观测,在可见的未来不会出现其撞击地球的事件发生。

年,法厄同经过近地点时,其距地球距离约为地月距离的26倍。这是它与地球最近的一次相遇,下一次近距离相遇要等到和年。

年法厄同飞掠地球时,天文爱好者和天文专家们共享了这次视觉盛宴。例如位于英国伦敦的诺斯霍尔特·布兰奇(NortholtBranch)天文台,将其拍摄的图像制作了下面的图片。

史蒂芬·贝拉维亚(StevenBellavia)也制作了年法厄同近地旅行的照片。他后来谈起那次拍摄经历时说,他忍着严寒和阴天才拍到了这些画面。

科罗拉多州丹佛市的麦克·奥拉森(MikeOlason)在年12月4日拍摄的法厄同:

摄于年法厄同离开近地点1小时后,拍摄者麦克·奥拉森。

美国国家航空航天局的STEREOA航天器年拍摄的图像显示法厄同左下方延伸出一条微弱的慧尾。图片由NASA/SkyandTelescope提供。

年12月17日,天文学家在阿雷西博(Arecibo)天文台拍摄的法厄同雷达图像。

法厄同是从航天器影像中发现的第一颗小行星。天文学家西蒙·格林和约翰·凯斯·戴维斯在搜索红外线天文卫星(IRAS)年10月11日的影像资料时,发现了这颗移动的天体。天文学家查尔斯·科瓦尔通过光学检测,并从外观上将其判定为小行星。它的临时编号是TB。两年后,即年,天文学家按小行星的命名惯例,将其命名为法厄同。

在此之前,科学家认为所有的流星雨都是由彗星引起的,与小行星无关。

法厄同的发现,让天文学家们为之震惊。因为尽管它看起来像一颗小行星,但它似乎是每年双子座流星雨的源头。天文学家们将它称为彗星-小行星混合天体,用来描述这种有着彗星特征的小行星。后来,便产生了“岩质彗星”这个术语。

随着时间的流逝,我们对这颗天体又会有什么新的认识?

法厄同的构造与智神星(小行星2)相似。它们同属B-型小行星,颜色较深,由含水的矿物组成。年哈勃天文望远镜拍摄的法厄同系列照片中,图1标记了该小行星的自转轴(图片顶部)和南极。图片由B.E.Schmidtetal./NASA/ESA/SkyandTelescope提供

篇尾:双子座流星雨的独特来源––法厄同,人们称之为彗星–小行星混合天体,或岩质彗星。

作者:DeborahByrd

FY:Astronomicalvolunteerteam

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