趁它接近,赶紧揭开罕见蓝色小行星的神秘面纱

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  蓝色小行星非常罕见,蓝色彗星更是几乎闻所未闻。美国亚利桑纳大学(University of Arizona,UA)博士生Teddy Kareta等人透过位于夏威夷红外望远镜设施(Infrared Telescope Facility)和史密松恩天文物理观测站(Smithsonian Astrophysical Observatory)位于亚利桑纳霍普金斯山(Mount Hopkins)的提立哈斯望远镜(Tillinghast telescope)进行观测,捕捉罕见的蓝色小行星讯息,企图揭开这颗小行星的神秘面纱。这颗编号第3200号的小行星菲以颂(3200 Phaethon)是每年三大流星群之一的双子座流星雨(Geminids,00004 GEM)的流星体来源。有趣的是,这颗天体时而类似小行星,但时而却表现得像颗彗星,其行为本就让天文学家倍感困惑,最新研究成果却让这个疑惑更为加深。

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  小行星的颜色主要受到表面物质能反射的太阳光波段的影响,绝大部分的已知小行星是暗灰色或红色调;而蓝色小行星就是反射的阳光中以蓝色光偏多的结果,菲以颂就是其中之一,这类小行星非常稀少。

  菲以颂之所以在小行星中鹤立鸡群的原因主要有二点:其一,它是太阳系内颜色相近的小行星和彗星中「最蓝」的天体之一;其二,它的轨道在近日点时非常靠近太阳,致使彼时它的表面温度会被加热到摄氏800度左右,热到足以融化铝金属。其实天文学家还被另一个理由吸引:菲以颂的外表特征和行为模式兼具了小行星和彗星的特性。

  在天空中,菲以颂看起来是个光点,就像其他数以千计的小行星一样,而不是像彗星一样有着模煳彗发和长长彗尾的模样。但菲以颂却是每年12月中旬固定出现的双子座流星雨的来源。流星雨发生在当地球通过彗星遗留在轨道上的残渣团块时。所以流星雨发生的时间和辐射点所在位置,只与彗星相对于地球的轨道有关。菲以颂之所以被认为是双子座流星雨的母天体,就是因为它的轨道和双子座流星的轨道非常近似。

  一直到1983年菲以颂被发现之前,天文学家一直认为流星雨只和彗星活动有关,从没想过会有小行星啥事。所以,天文学家便认为:菲以颂应该是一颗「死彗星(dead comet)」,所有彗星上的的可挥发性物质都已耗尽,只残余岩质部分。但典型彗核通常是红色,而非蓝色。所以,即便菲以颂的轨道偏心率极大,让人联想到彗星,但实在无法确切的说菲以颂比较像小行星还是比较像死彗星。

  菲以颂在最接近太阳的近日点前后,都会释放出细小的尘埃尾,就像是乾涸河床在午后被加热到一定程度会龟裂一样。在整个太阳系里,这种活动通常只发生在两个天体上,菲以颂,和另一个类似的天体。就是这种活动,搅乱了传统上对于小行星和彗星的定义和分际。

  Kareta等人分析了各望远镜取得的观测资料,认为菲以颂可能与2号小行星智神星(2 Pallas)有关,或甚至是从智神星分裂出来的;而智神星,是太阳系里一个大型的蓝色小行星,位于火星与木星之间的主小行星带里。然而有趣的是,他们发现菲以颂比之前测得的还要暗,反射阳光的比例(反照率)仅有智神星的一半左右,这让想说明菲以颂和智神星究竟有何关连又增添了些许难度。此外,这些天文学家获得:菲以颂表面的蓝色相当均匀一致,显示它近期曾被太阳均匀的烘烤过。

  这个研究团队目前正规划要观测另一颗蓝色小行星2005 UD。天文学家认为2005 UD可能与菲以颂有关连,所以想知道它们俩个是否有共同的稀有特性。而这个结果,或许就能弥平菲以颂到底是什么样的天体的争议。

额外红利:有关双子座流星雨的五个事实:

  双子座流星雨极大期发生在每年的12月13-14日,于凌晨2时左右的观察时机最佳。不过其实在极大期前后几天,也能看到这群流星雨,只是数量比极大期少。

  双子座流星雨是每年最活跃的流星雨之一,在极暗环境中、天空透明度非常棒的状态下,每小时约可见120颗流星。

  双子座流星雨盛宴出现历史不长。这群流星雨在1862年首见于美国密西西比州,从中国历史文献纪录上则或许可前推至西元1077年。

  双子座流星雨是全年所有流星中,唯二与活跃彗星无关的流星雨之一。另一群是极大期约在每年1月3日的象限仪座流星雨,其来源是2003 EH1,这或许也是一颗死彗星。

  双子座流星雨的辐射点,即流星看起来从天空中某处向外射出的地方,非常靠近北河二(Castor)这颗双子座两颗头部亮星之一。以望远镜或高品质的双筒观察北河二的话,其实会看到北河二是由数颗星聚集而成的聚星系统,不过单以肉眼观察是无法将这几颗星分辨开来的。

资料来源:University of Arizona

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