任性的彗星在木星的小行星附近暂时停止

木马小行星2019 LD2。

漫长的旅途可能是乏味而无聊的。这就是为什么许多公路旅行者通过在途中停下来休息来艰难地旅行的原因。

天文学家发现至少有一个漫游彗星正在做同样的事情。这个任性的物体在巨型木星附近暂时停了下来。冰冷的访客有很多公司：它已经定居在被捕获的称为木马的小行星家族附近，这些小行星与木星一起绕太阳公转。

这是特洛伊小行星种群附近首次发现类似彗星的物体。哈勃太空望远镜的观测显示，这种流浪者正在显示出从像小行星一样的寒冷小行星转变为活动的彗星的迹象，发芽了长长的尾巴，排出了大量的物质，并被尘埃和气体昏迷了。

闯入者来自我们太阳系的寒冷郊区，这是一个叫做居伊伯带的彗星筑巢场。这个游牧民族很可能在木星刷过木星之后被木星强大的引力所夺走。

木星不请自来的客人可能不会在地球上徘徊很长时间。作为太阳系的“弹跳器”，这颗怪物星球的引力拖船最终将把彗星引导回到通往太阳的公路旅行中。

在向太阳行进数十亿英里之后，一个巨大的行星状轨道中类似一颗任性的年轻彗星状物体在途中找到了一个临时停车位。该物体已定居在一个被捕获的古老小行星家族附近，该家族被称为特洛伊木马，它们与木星一起绕太阳公转。这是特洛伊木马人口附近首次发现类似彗星的物体。

在向太阳行进数十亿英里之后，一个巨大的行星状轨道中类似一颗任性的年轻彗星状物体在途中找到了一个临时停车位。该物体已定居在一个被捕获的古老小行星家族附近，该家族被称为特洛伊木马，它们与木星一起绕太阳公转。这是特洛伊木马人口附近首次发现类似彗星的物体。

意外的访客属于在木星和海王星之间的空间中发现的一类冰冷的物体。它们被称为半人马座（Centaurs），它们在接近太阳时被加热时第一次变得活跃，并动态转变为更像彗星的形状。

美国宇航局哈勃太空望远镜的可见光快照显示，这种流浪者的物体显示出彗星活动的迹象，例如尾巴，喷流形式的除气以及笼罩的尘埃和气体昏迷。美国国家航空航天局（NASA）的斯必泽太空望远镜（Spitzer Space Telescope）较早的观测提供了类似彗星状物体的成分以及推动其活动的气体的线索。

特洛伊小行星2019 LD2指南针。

“只有哈勃望远镜才能以如此高的细节探测到像彗星一样的活跃特征，而这些图像清楚地显示了这些特征，例如大约40万英里长的宽尾巴，以及由于昏迷而在核附近具有高分辨率的特征。加州哈萨克斯坦加州理工学院的哈勃首席研究员布莱斯·博林（Bryce Bolin）说。

鲍林补充说，这是一次罕见的捕获半人马座的事件，“访问者必须以正确的轨迹进入木星轨道，这样的配置才能使其看起来与地球共享轨道。我们正在调查木星如何捕获它并将其降落到特洛伊木马之中。但我们认为，这可能与木星有一些近距离接触这一事实有关。”

该小组的论文发表在2021年2月11日的《天文杂志》上。

研究小组的计算机模拟显示，冰冷的物体P / 2019 LD2（LD2）大约在两年前就在木星附近摆动。然后，这颗行星在重力作用下将特洛伊小行星组的同轨道位置的访客引向了目的地，从而使木星领先了约4.37亿英里。

斗队

游牧天体是由夏威夷大学位于灭绝火山上的小行星地面撞击最后警报系统（ATLAS）望远镜于2019年6月发现的，一架位于莫纳克亚火山上，一架位于哈雷阿卡拉。日本业余天文学家吉田诚一（Seiichi Yoshida）向哈勃望远镜揭露了可能的彗星活动。然后，天文学家扫描了在加利福尼亚帕洛玛天文台进行的大范围调查Zwicky瞬变设施的档案数据，并意识到该物体在2019年4月的图像中显然处于活动状态。

主要的小行星带位于火星和木星之间，而特洛伊小行星则既领先又跟随木星。现在，科学家们知道小行星是内行星的原始“构建基块”。剩下的是无气的岩石，它们在46亿年前的太阳系形成时无法相互粘附而变成更大的物体。

他们跟进了来自新墨西哥州阿帕奇角天文台的观测，也暗示了这一活动。该小组于2020年1月天文台退役前几天使用Spitzer观测了这颗彗星，并确定了彗核周围的气体和尘埃。这些观察结果说服了团队使用哈勃仔细观察。在哈勃的敏锐视野的帮助下，研究人员确定了尾巴，昏迷结构，尘埃颗粒的大小及其喷射速度。这些图像帮助他们确认这些特征是由于相对较新的类似彗星的活动所致。

尽管LD2的位置令人惊讶，但Bolin怀疑这种进站对于某些朝阳绑定的彗星是否可能是普遍的落脚点。他说：“这可能是从我们的太阳系到木星木马再到内部太阳系的一部分。”

意外的客人可能不会在小行星中停留很长时间。计算机仿真表明，它将在大约两年内与木星再度亲密接触。巨大的行星将从系统中引导彗星，并将继续其内部太阳系的旅程。

马里兰州劳雷尔市约翰霍普金斯大学应用物理实验室（APL）的小组成员Carey Lisse说：“最酷的事情是，您实际上是在捕获木星，将其扔向四周并改变其轨道行为，并将其带入内部系统。” 。“木星一旦改变进入内部系统的轨道，木星便会控制它们的运转。”

冰封的闯入者很可能是所谓的“桶状大队”彗星的最新成员之一，它们通过与另一个柯伊伯带天体的相互作用而被踢出了柯伊伯带的寒冷家园，进入了巨大的行星区域。柯伊伯带位于海王星的轨道之外，是一个冰冷的，来自我们46亿年前行星构造的残留碎片的避风港，其中包含数百万个物体，有时这些物体几乎错失或碰撞，极大地改变了它们从柯伊伯带向内的轨道进入巨大的星球区域。

冰封遗物的桶式大队在朝阳的旅途中会遇到颠簸。它们在一场天球弹球运动中从一个外行星引力地反弹到另一个外行星，然后到达内部太阳系，并随着它们靠近太阳而变热。研究人员说，这些物体在巨型行星上花费的时间甚至更多，甚至比它们穿越进入我们生活的内部系统的时间更长（约500万年）。

利塞解释说：“内部系统，'短期'彗星大约一个世纪就破裂一次。”“因此，为了维持我们今天看到的本地彗星的数量，我们认为水桶旅必须每100年发送一次新的短周期彗星。”

早期的绽放者

研究人员发现，在距离太阳4.65亿英里（彗星的日照强度是地球上强度的1/25倍）的彗星上，存在放气活动。鲍林说：“我们很高兴看到这颗彗星刚刚开始活跃起来，它距太阳如此遥远，而水冰几乎还没有开始升华。”

水一直保持在彗星上的冰冻状态，直到到达距太阳约2亿英里的距离为止，在那里太阳光所产生的热量将水冰转化为以射流形式从核中逸出的气体。因此活动表明尾巴可能不是由水制成的。实际上，斯皮策的观测表明存在一氧化碳和二氧化碳气体，这可能会推动在木星轨道彗星上看到的尾巴和喷流的产生。这些挥发物不需要太多的阳光来加热其冷冻形式并将其转化为气体。

一旦彗星被赶出木星轨道并继续前进，它可能会再次与这颗巨大的行星相遇。利瑟说：“像LD2这样的短周期彗星通过被抛入太阳并完全崩解，撞击行星或再次向木星太靠近而冒险脱离太阳系，这是通常的命运，从而满足了它们的命运，”这是通常的命运。 。“模拟表明，在大约500,000年中，该物体有90％的可能性将从太阳系中弹出，成为星际彗星。”

参考：Bryce T. Bolin，Yanga R. Fernandez和Carey撰写的“使用Hubble，Spitzer，ZTF，Keck，Apache Point天文台以及生长可见和红外成像和光谱学的主动过渡半人马，P / 2019 LD2（ATLAS）的初始表征”利塞（M. Lisse），蒂莫西·霍尔特（Timothy R.Holt），林中一（Lin-Yi Lin），乔西亚·普度（Josiah N.Purdum），库纳尔·P·德什穆克（Kunal P.Deshmukh），詹姆斯·鲍尔（Eric C. Copperwheat，George Helou，Anna YQ Ho，Jonathan Horner，Jan van Roestel，Varun Bhalerao，Chan-Kao Chang，Christine Chen，Chen-Yen徐su，Ip-Huen-Yp，Mansi M.Kasliwal，Frank J.Masci，Chow-Choong Ngeow，Robert Quimby，Rick Burruss，Michael Coughlin，Richard Dekany，Alexandre Delacroix，Andrew Drake，Dmitry A.Duev，Matthew Graham，David Hale，Thomas Kupfer，Russ R.Laher，Ashish Mahabal，PrzemyslawJ.Mróz，James D. Neill，Reed Riddle，Hector Rodriguez，Roger M.Smith，Maayane T.Soumagnac，Richard Walters，Lin Yan和Jeffry Zolkower，2021年2月11日，《天文杂志》。 ：
10.3847 / 1538-3881 / abd94b

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局（ESA）之间国际合作的项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃望远镜的科学运作。STScI由位于华盛顿特区的天文研究大学协会为NASA运作。NASA的喷气推进实验室是位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院的分校，负责管理美国华盛顿特区的NASA科学任务局的Spitzer任务。加州理工学院IPAC的Spitzer科学中心。Spitzer的整个科学目录可通过位于IPAC的红外科学档案库中的Spitzer数据档案库获得。航天器的运作设在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁太空公司。