天文學家首次觀測到彗星逆轉。
觀測結果顯示,41P/Tuttle-Giacobini-Kresák彗星的自轉方向可能發生了逆轉。這是模擬動畫。NASA / ESA / CSA / RALF CRAWFORD / STSCI
在今年4月號的《天文學期刊》上,天文學家 David Jewitt 發表了一項研究成果,指出名為 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 的彗星在 2017 年 4 月至 12 月期間發生了自轉方向的逆轉。
Jewitt 認為,最合理的解釋是這顆體積較小的彗星在噴出氣體時,對彗核產生了類似于“推進器”的作用。氣體產生的扭矩導致彗星自轉逐漸減慢直至停止,隨后開始向相反方向轉動。
Jewitt 表示,41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 在逆轉方向后,可能會在新的自轉方向上不斷加速,并最終解體。其直徑僅約 1 千米,這一命運或許能夠解釋為何這個尺寸的彗星在觀測中相對少見——過快的自轉速度,使得它們難以長久存在。
據推測,這顆彗星約在 1500 年前與木星發生近距離交會后,被引力拋入目前的軌道。在該軌道上,它每隔 5.4 年進入內太陽系一次。
2017 年 5 月,Swift 空間天文臺觀測到 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 的自轉速度顯著下降,周期從 3 月的約 20-24 小時大幅延長至 46-60 小時。研究人員當時指出,這是有史以來觀測到的彗星自轉變化最快的案例之一。
在最新研究中,Jewitt 分析了哈勃太空望遠鏡于 2017 年 12 月拍攝的圖像,發現彗星的自轉周期已縮短至約 14 小時,僅為 5 月周期的 1/3 左右。這說明其自轉狀態已從減速轉為加速,自轉方向也已經逆轉。
這一現象源于彗星接近太陽時,表面冰層受熱升華噴出氣體,氣體噴射形成扭矩,可逐步減緩直至扭轉彗星的自轉方向。
模型計算表明,隨著 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 自轉不斷加速,離心力最終將超過自身引力,導致彗星分裂瓦解。由于氣體噴發存在不確定性,準確預測其解體時間較為困難,但這一過程可能只需數十年,我們或許無需等待太久。
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觀測結果顯示,41P/Tuttle-Giacobini-Kresák彗星的自轉方向可能發生了逆轉。NASA / ESA / CSA / RALF CRAWFORD / STSCI
參考
Reversal of Spin: Comet 41P/Tuttle–Giacobini–Kresak
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ae4355
A Rapid Decrease in the Rotation Rate of Comet 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák
https://www.nature.com/articles/nature25150
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