這是去年12月15日,美國宇航局拍攝的小行星希拉的合成圖像,可以明顯的看到小行星兩側(cè)出現(xiàn)的塵埃云。此時希拉距離地球的距離約2.32億英里(約3.73億公里)
這是拍攝于去年12月27日的哈勃圖像,此時小行星距離地球約2.18億英里(約3.51億公里)??梢钥吹叫⌒行侵車鶦字型的碎屑分布
新浪科技訊,據(jù)英國報道,科學家們宣稱他們發(fā)現(xiàn)一顆小行星擁有的不同尋常的羽狀尾是由于之前它剛和一個較小的天體發(fā)生碰撞所導致。
去年12月11日,設在美國亞利桑那大學的卡特里娜巡天系統(tǒng)首先注意到596號小行星希拉(Scheila)的不同尋常之處??茖W家們發(fā)現(xiàn)這顆小行星的亮度比預計的高了兩倍,并且其外側(cè)似乎還具有彗星那樣的一層發(fā)光包裹層。
通過對歷史存檔圖像的比對,科學家們斷定這一“爆發(fā)”事件發(fā)生于去年11月11日到12月3日之間。
美國宇航局很快做出反應,其下屬的“雨燕”衛(wèi)星和哈勃空間望遠鏡先后對這一變化進行了觀測。
雨燕衛(wèi)星項目組科學家,來自馬里蘭大學的丹尼斯•波德維茨(DennisBodewits)說:“小行星之間的相撞會產(chǎn)生大量的巖質(zhì)碎屑,大小可以是塵埃那樣的微粒,也可以是那些撞擊行星和衛(wèi)星的巨石。而這是我們第一次得以在撞擊發(fā)生后數(shù)周便察覺到這種變化,此時撞擊的遺跡還遠未消失。”
小行星一般被認為是太陽系在46億年前形成和后來的演化過程中留下的巖石碎屑。這些小天體大多集中在火星和木星的軌道之間,數(shù)量達上百萬顆,稱為“主帶小行星”。小行星希拉同樣是一顆主帶小行星,直徑大約70英里(約合112.6公里),每3年左右圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈。
哈勃空間望遠鏡分別于去年12月27日和今年1月4日對這一撞擊余跡的消散情況進行了觀測。哈勃觀測小組負責人,來自加州大學洛杉磯分校的大衛(wèi)•朱維特(DavidJewitt)說:“對哈勃的觀測數(shù)據(jù),最簡單的解釋就是一次撞擊事件。一次以11000英里(約合17700公里)的時速,與一顆直徑大約100英尺(約30米)小天體的相撞事件。”
但這并非科學家們確認的首次小行星撞擊事件,在此之前,P/2010A2是首顆被確認發(fā)生過撞擊事件的小行星。和對那次事件的觀測一樣,這次哈勃的觀測也沒有直接分辨出任何撞擊產(chǎn)生的碎片。
天文學家一直以來都很清楚,彗星成分中含有水冰物質(zhì),當它們接近太陽時溫度上升,就會揮發(fā)并在彗星表面形成噴流。他們因此將小行星視作休眠狀態(tài)的彗星體,而它們的命運、表面形態(tài)、形狀和大小都將取決于它們和其它小行星之間的碰撞。
然而,在最近的幾年間,這一觀點開始變得更加復雜起來。
由于在公轉(zhuǎn)過程中距離太陽的距離存在變化,一些小行星在軌道上某些位置被發(fā)現(xiàn)清晰的展現(xiàn)出彗尾的特征,并可以持續(xù)數(shù)月。另外一些則表現(xiàn)出規(guī)模更小的噴發(fā)。很顯然其內(nèi)部的冰雪物質(zhì)出現(xiàn)了暴露,這種暴露的原因,要么是由于其內(nèi)部的地質(zhì)活動,要么就是因為來自外部的撞擊。
在此次撞擊事件被發(fā)現(xiàn)3天之后,美國宇航局“雨燕”衛(wèi)星上搭載的紫外/光學望遠鏡(UVOT)獲取了這顆小行星的多波段圖像以及光譜。
太陽紫外光會打碎包裹彗星體的氣體分子結(jié)構(gòu),如水分子會裂解成氫氣和氧氣。但在UVOT設備獲取的光譜中卻找不到一般彗星氣體中常見的成分,如氫氧根和氰。這種氣體的明顯缺失讓雨燕小組的科學家們排除了暴露的冰雪物質(zhì)引發(fā)這一事件的可能性。
拍攝的高清晰圖像顯示,這顆小行星的北側(cè)附近有一團明亮的塵埃云,而在其南側(cè)也有另外一團,只是相對較為暗弱。這一分布符合撞擊產(chǎn)生碎屑的模式,這些碎屑被太陽光的壓力推向后方。
綜合雨燕和哈勃小組的數(shù)據(jù),科學家們得出一個結(jié)論,即對這些數(shù)據(jù)符合最好的解釋就是一次撞擊事件,具體而言,是一顆小天體以小于30度的角度撞擊了596號小行星希拉,并產(chǎn)生了一個直徑1000英尺(約305米)的隕石坑。
根據(jù)實驗室測試數(shù)據(jù)顯示,如果角度更大一些,則很難產(chǎn)生如所觀測到那樣的兩股分離的塵埃云。計算還顯示這次撞擊拋射出的塵埃物質(zhì)多達66萬噸,幾乎相當于兩座紐約帝國大廈的重量。
這項研究論文的合著者,同樣來自馬里蘭大學的米歇爾•凱利(MichaelKelley)表示:“圍繞小行星希拉的塵埃云非常巨大,其質(zhì)量可能相當于馬里蘭大學領銜實施的深度撞擊計劃產(chǎn)生塵埃云質(zhì)量的1萬倍。”2005年,“深度撞擊”探測器釋放的撞擊器撞向坦普爾-1號彗星,成為人來航天史上首次深空精確撞擊研究計劃。
撞擊行動允許科學家們對彗星和小行星的內(nèi)部物質(zhì)進行考察。坦普爾-1號彗星的撞擊濺出物中含有大量的冰雪物質(zhì),但是希拉的濺出物中沒有檢測到同樣的成分。這顯示兩者的組成成分存在很大的差異。
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