每年12月,地球都会迎来一年一度的双子座流星雨,可能很多人会有这样的想法,为什么双子座每年都要向地球抛洒流星呢?其实,我们陷入了一个误区,双子座流星雨并不是双子座间歇的、定向的抛向地球,而是人们观测到流星是从双子座出现的天空方向而来。其实,地球每年会经过一片由小行星3200(法厄同)的碎片漂浮区域,所以呢,每年12月,当地球进入小行星3200的轨道后,就会与轨道上的尘埃碎片相撞,形成流星雨。这个你就可以理解为,你在一个圆形的跑道上跑圈时,每圈都会经过同一片沙滩。

而最近,一项新的研究表明,这个组成每年年底出现的双子座流星雨的小行星3200的碎片岩石,很可能是在 1.8 万年前的一次混乱事件中诞生的,这个结论可能使流星体的年龄比以前估计的要大 10 倍。

双子座流星雨来自 的3200 Phaethon,是一颗奇异的蓝色小行星,沿着西瓜形轨道摆动,距离太阳只有 0.14 个天文单位,大约是地球与太阳距离的十分之一。在它的轨道上,这颗 5.1 公里的 Phaethon 出现了一条奇特的彗尾。

多年来,天文学家一直认为这条尾巴是由岩石碎片组成的,这些岩石碎片形成的尘埃云又产生了双子座彗星。然而,最近的观测结果却与这一观点相悖,表明尾部现在的颗粒比双子座彗星的珠子大小的岩石小一千倍,甚至可能是汽化的钠,而不是尘埃。因此,造成双子座流星的岩石云一定是在过去某个时候形成的。但是,是什么时候,又是如何形成的呢?

该研究的主要作者、韩国首尔国立大学天文学研究生Hangbin Jo认为,辉卫二大约在2000年前将双子座小行星碎片沉积在地球附近。不过,Jo指出,如果辉卫二是通过类似彗星的活动产生双子座彗星的,那么这颗小行星就需要含有大量的冰来喷射出这些碎片,而计算机模型显示这不太可能。

相反,Jo 和合著者、首尔国立大学天文学教授 Masateru Ishiguro 重点研究了另一种机制:旋转不稳定性。Jo说,在这个过程中,太阳辐射会 "推动 "小行星,使其旋转缓慢加速,这样数百万年后,小行星的旋转速度就会足够快,离心力就会克服将小行星最小部分粘合在一起的引力。在辉卫二的情况下,这种不稳定性会使它部分碎裂,产生数以百万计的碎石块--很有可能就是双子座小行星。

为了验证他们的理论,研究人员从现在开始倒推,确定了辉卫二在过去 10 万年中的位置和速度。然后,他们选取了九个时间段,每个时间段长达 1000 年,在这九个时间段内,他们模拟了小行星喷射岩石碎片的过程。

在这些模拟中,辉卫二被模拟为一个重达116万亿千克的球体,它的旋转速度足以使其脱落约30万块碎片,而碎片主要来自它的中腹。研究人员随后追踪了这些碎片跨越千年的轨迹,同时考虑了来自太阳系所有行星的引力

模拟结果表明,辉卫二可能时制造双子座流星雨的源头。首先,他们的结果表明,流星体的总质量平均为1000万吨--这与美国宇航局帕克太阳探测器的预测一致。此外,有两个模拟结果几乎完全复制了双子座流星雨的观测轨迹。

研究人员希望计划于2025年发射的日本 "Phaethon "号DESTINY+飞行任务能够找到这种旋转不稳定性的证据。

Jo说,由于角动量守恒,辉卫星在甩掉质量后很可能会减速。但新的观测结果表明,这块太空岩石又开始加速旋转,其旋转周期每年缩短4毫秒。这意味着新的流星有可能在数百万年后诞生。