捕捉到会颜色的小行星,堪称“变色龙”小行星!

原标题:捕捉到会颜色的小行星,堪称“变色龙”小行星!

科学家曾在小行星带内发现了一颗“活跃的”小行星,夹在火星和木星轨道之间。这颗被天文学家命名为6478 Gault的太空岩石,似乎在其尾流活动行为中留下了两条尘埃痕迹,这种活动行为与彗星有关,但在小行星中却很少见。当天文学家仍在困惑高特彗星般的活动原因时,麻省理工学院领导的一个研究小组现在报告表示,已经在近红外光谱中捕捉到了这颗正在改变颜色的小行星,从红色到蓝色。这是科学家第一次实时观察到一颗变色的小行星,对于天文学家来说,这是一个非常大的惊喜。

目睹小行星向太空中流失其红色尘埃,看到了小行星下面的蓝色层。证实了是岩石小行星的尾巴,虽然看起来像彗星一样,是由完全不同的机制造成,因为彗星不是岩石,而更像是由冰和尘埃组成的松散雪球。这是第一次看到岩石物体散发出尘埃,有点像彗星。这意味着,可能有一些机制导致尘埃的发射不同于彗星,也不同于大多数其他活跃的主带小行星,其研究成果,发表在了《天体物理学快报》上。天文学家在1988年首次发现了6478高尔特(Gault),并以行星地质学家唐纳德·高尔特的名字命名了这颗小行星。

直到现在,这块太空岩石还被认为是相对平均的,直径约2.5英里,在距太阳2.14亿英里的小行星带内部区域内与其他数百万块岩石和尘埃一起运行。来自多个天文台的图像,包括美国宇航局哈勃太空望远镜,捕捉到了这颗小行星两条像彗星一样窄的尾巴。天文学家估计,较长的尾巴延伸出50万英里,而较短的尾巴大约有四分之一长。得出的结论是,尾巴必须由数千万公斤的尘埃组成,这些尘埃被小行星积极地喷射到太空中。但怎么做呢?这个问题重新点燃了人们对Gault小行星的兴趣,研究发现了这颗小行星过去类似活动的例子。

火星和木星之间大约有一百万个物体,可能还有大约20个在小行星带上活动的物体,所以这是非常罕见的。使用高精度光谱仪将小行星入射光划分为不同的频率或颜色,这些频率或颜色的相对强度,可以让科学家对物体的组成有一个概念。从分析中,研究小组确定小行星的表面主要由硅酸盐组成,硅酸盐是一种干燥的岩石物质,与大多数其他小行星相似,更重要的是,根本不像大多数彗星。彗星通常来自太阳系更寒冷的边缘,当彗星接近太阳时,表面的冰都会立即升华,或者蒸发成气体,形成彗星特有的尾巴。

发现的6478 Gault是一个干燥的岩石物体,这意味着它很可能通过其他一些主动机制产生尘埃尾巴。当研究小组观察这颗小行星时,惊讶地发现,这块岩石在近红外线处的颜色正在改变,从红色变为蓝色。在这么短的时间内,还从未见过如此戏剧性的变化。科学家们表示,很可能是看到了这颗小行星表面的尘埃,在数百万年的太阳照射下,这些尘埃变成了红色,被抛入太空,暴露出深层新鲜、辐射较少的表面,在近红外波长下呈蓝色。有趣的是,只需要移除一层很薄的层就可以看到光谱变化,可能只有一层微米深的单层颗粒那么薄。

是什么原因导致小行星变色?

研究6478 Gault的研究团队和其他研究小组认为,这颗小行星的颜色变化和类似彗星活动的原因,很可能是由于相同的机制:快速旋转。这颗小行星的旋转速度可能足够快,可以通过纯粹的离心力从其表面刮下一层层尘埃。天文学家估计,Gault需要大约两个小时的自转周期,而地球则需要24小时。大约10%的小行星自转非常快,这意味着有两到三个小时的自转周期,这很可能是因为太阳将它们旋转起来。

这种自旋现象被称为YORP效应(或Yarkovsky-O“Keefe-Radzievskii-Paddack效应,以发现它的科学家命名),指的是太阳辐射或光子对附近小行星等小天体的影响。当小行星将这些辐射的大部分反射回太空时,这些光子中的一小部分被吸收,然后以热和动量的形式重新发射出来。这就产生了一种小的力,经过数百万年,可以使小行星旋转得更快。天文学家在过去曾在少数小行星上观察到YORP效应。为了确认6478 Gault是否有类似的效应,研究人员将不得不通过光曲线来检测它的自旋,测量小行星亮度随时间的变化。返回搜狐,查看更多

博科园|研究/来自:麻省理工学院
参考期刊《天体物理学快报》
DOI: 10.3847/1538-4365/ab2194
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