“界线越来越模糊”:小行星和彗星可能比我们想像的更相似。 地平线杂志


虽然标本可能不大,但事实证明,这些尘埃粒子正在改变科学家对小行星和彗星的观念,足以重建太阳系历史上的整个场景。

小行星和彗星是太阳系形成初期遗留下来的原始物体,因此我们对它们的组成了解得越多,对它们形成的位置的了解就越多。 在与彗星相同的邻域中形成的那些小行星的成分往往更接近它们。

皮埃尔·贝克(Pierre Beck)博士在法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学(University of Grenoble Alpes)的SOLARYS项目中,试图打破小行星-彗星的连续体,并把小行星与彗星的相似性归类。

他解释说,大约有100万颗小行星已正式注册,并且应该有更多的小行星。

传统上,这些物体被认为是太阳系中最原始的物体。 您可以查看成分,并查看其中的成分,它们如何被增生以及它们在很久以前是如何形成的。”

形成地球或火星的类似原始物质经历了地质活动,并因热量,压力和侵蚀等条件而发生了根本性的变化。

他说,因此,最原始的物体不是以岩石的形式进入地球,而是以尘土的形式进入地球。 “虽然一年内到达地球的陨石的预期(数量)可能是5-6吨,但尘土却是40,000吨。”

贝克博士使用从平流层高处收集的行星际尘埃样品和南极洲等原始地点的微陨石样品,使用一种结合了原子力显微镜的红外光谱新方法来检查它们的光谱和特性(以微米为单位)。

就像考古学家从挖掘地点放置文物一样,他随后可以将这些结果与太空中小行星的现有数据进行比较。 贝克博士说:“当您是地质学家并找到一块岩石时,您会露头并尝试在其周围看到岩石。”

过去,我们认为小行星是岩石,彗星是冰冷。 但是现在我们看到有些彗星几乎没有活性……还有一些小行星正在活跃。”

德国不伦瑞克技术大学的Jessica Agarwal博士

化合物

利用仅10-20微米样品上的红外激光变化,他的团队就可以首次挑选出硅酸盐矿物和有机化合物,而无需使用会干扰材料的刺激性化学物质。 他们还在实验室中构建了更大的样本模型,以完善基于地面望远镜对小行星和彗星进行识别和分类所需的内容。

他们在尘埃中发现的是复杂的有机聚合物,它们富含碳氢化合物以及氮和氧等元素,有时还包含氘(重水)。

“关于这些地球外有机物是如何形成的,存在着巨大的争论。 一种假设是辐照了冰混合物,但在这种情况下,不同类型的冰混合物会产生不同类型的有机物,”贝克博士说。

研究这些样品的化学成分应该有助于他更多地了解小行星的起源以及D型小行星,黑暗且难以检测的物体之间的差异,某些内部结冰的内部起源于木星及其周围,以及彗星。

“如果我们理解这一点,它将告诉我们外部太阳系是由什么组成的,并且还可以更多地了解进入太阳系的初始物质。”

知道在哪里可以找到某些有机尘埃类型甚至可以帮助将来的太空探测器。

他说,您可以将其中一些小行星视为燃料来源。 他说,如果有机化合物减少,它们可以用作能源。

彗星

行星际尘埃中这类化合物的存在只是一件事,这使科学家们怀疑小行星和彗星是否不一定有那么大的不同。 CASTRA项目的杰西卡·阿加瓦尔(Jessica Agarwal)博士认为,由于其他原因,这可能也会重叠。

利用欧洲航天局研究67P / Churyumov–Gerasimenko彗星的罗塞塔探测器以及天文望远镜的数据,德国不伦瑞克工业大学的Agarwal博士及其团队研究了彗星和小行星如何主动向太空发射物质。

她说:“我们旨在更好地理解导致彗星和小行星表面和内部变化的过程。” ”我们还希望更好地了解它们的原始性质,或它们在45亿年前的状况。”

利用罗塞塔号上几种仪器的数据,阿加瓦尔博士的团队已经能够对67P彗星环境中的彗星尘埃特性进行建模。 他们发现尘埃颗粒可能是微米级硅酸盐和亚微米级碳质组分的松散聚集体。

阿加瓦尔博士解释说:“我们还观察到从67P彗星出来的巨石大小的材料,它们来自表面上某些特定的地方……是一块巨石。”

COSIMA是空间探测器罗塞塔号上的现场粉尘分析仪,用于67P / Churyumov-Gerasimenko彗星。 图片来源-DLR德国航空航天中心,根据CC BY 2.0许可

活跃的小行星

彗星不是唯一散发物质的物体。 以小行星288P为例。 所谓的活跃小行星,它从远处看起来像是一颗尘土飞扬的彗星,会散发灰尘。

“关于288P的奇怪之处在于它的核看上去是双重的……最后,我想,也许是二进制的吗?” 阿加瓦尔博士说。 “我们不得不等待几年才能重新观察它,然后在2016年我们获得了更多的哈勃时间,并真正看到这是两个组成部分。”

他们的测量结果确定,这颗待观察到的同类小行星是由两个大小相似的小行星组成,它们彼此相距100公里。

“我们偶然发现了它。 阿加瓦尔博士说:“我们不知道是否还有更多类似的系统没有被我们看到。”

他们的理论是,小行星受到太阳的照射并开始旋转,当它们旋转太快而无法固定在一起时,它们会分裂成两半。 两者之间的距离可能是由于从表面喷出的气体喷出的,这像火箭一样将一块岩石推开了。 他们仍在尝试找出导致尾巴的原因。

长期以来,科学家一直认为小行星主要是通过碰撞而演变而来的,但是对于较小的小行星来说,快速旋转可能也起着同样的作用。

他们的研究揭示了一系列活动的小行星,从那些具有一次性活动爆发的小行星(好像是从撞击中产生的小行星)到反复发出尘埃爆发的小行星。

阿加瓦尔说,有一些过程或多或少地随机发生,触发了尘埃云的爆发。 “我们认为也许是快速的旋转引发了滑坡或类似的事情。”

所有这一切的结果是,彗星和小行星之间的区别可能更多是光谱上的,而不是硬分界。

“生产线越来越模糊。 过去我们认为小行星是岩石,彗星是冰冷。 但是现在我们看到有些彗星几乎没有活性……还有一些活跃的小行星。 阿加瓦尔博士说:“这两个人群之间的过渡比我们过去想象的要多。”

本文中的研究由欧盟欧洲研究理事会资助。 如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。



This article – ” “界线越来越模糊”:小行星和彗星可能比我们想像的更相似。 地平线杂志
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