天文学家首次观测到彗星逆转。
观测结果显示,41P/Tuttle-Giacobini-Kresák彗星的自转方向可能发生了逆转。这是模拟动画。NASA / ESA / CSA / RALF CRAWFORD / STSCI
在今年4月号的《天文学期刊》上,天文学家 David Jewitt 发表了一项研究成果,指出名为 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 的彗星在 2017 年 4 月至 12 月期间发生了自转方向的逆转。
Jewitt 认为,最合理的解释是这颗体积较小的彗星在喷出气体时,对彗核产生了类似于“推进器”的作用。气体产生的扭矩导致彗星自转逐渐减慢直至停止,随后开始向相反方向转动。
Jewitt 表示,41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 在逆转方向后,可能会在新的自转方向上不断加速,并最终解体。其直径仅约 1 千米,这一命运或许能够解释为何这个尺寸的彗星在观测中相对少见——过快的自转速度,使得它们难以长久存在。
据推测,这颗彗星约在 1500 年前与木星发生近距离交会后,被引力抛入目前的轨道。在该轨道上,它每隔 5.4 年进入内太阳系一次。
2017 年 5 月,Swift 空间天文台观测到 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 的自转速度显著下降,周期从 3 月的约 20-24 小时大幅延长至 46-60 小时。研究人员当时指出,这是有史以来观测到的彗星自转变化最快的案例之一。
在最新研究中,Jewitt 分析了哈勃太空望远镜于 2017 年 12 月拍摄的图像,发现彗星的自转周期已缩短至约 14 小时,仅为 5 月周期的 1/3 左右。这说明其自转状态已从减速转为加速,自转方向也已经逆转。
这一现象源于彗星接近太阳时,表面冰层受热升华喷出气体,气体喷射形成扭矩,可逐步减缓直至扭转彗星的自转方向。
模型计算表明,随着 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 自转不断加速,离心力最终将超过自身引力,导致彗星分裂瓦解。由于气体喷发存在不确定性,准确预测其解体时间较为困难,但这一过程可能只需数十年,我们或许无需等待太久。
观测结果显示,41P/Tuttle-Giacobini-Kresák彗星的自转方向可能发生了逆转。NASA / ESA / CSA / RALF CRAWFORD / STSCI
参考
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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