哈勃直击正在裂解的高尔特小行星

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope,HST)捕捉到6478号小行星高尔特(6478 Gault),因自转太快而向外甩出物质的景象。甩出的物质形成两道如彗尾般的狭长碎屑尾,较长的碎屑尾约800,000公里长、4,800公里宽,短碎屑尾的长度则仅约长尾的1/4而已。分析显示这些碎屑尾应是在2018/10/28~12/30期间形成的,每条尾巴都代表高尔特的一段经历,而这些都是高尔特自1988年发现至今首度证实它正走向裂解毁灭的证据。

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  高尔特直径约4公里,距离太阳约3.44亿公里,位于火星与木星之间的主小行星带内。许多大型地面望远镜已陆续观测过高尔特的碎屑尾,第一条碎屑在2019年1月5日观测到,第二条则约在1月中旬观测到。主小行星带中迄今已知的小行星数量接近800,000颗,但观测到过的活跃小行星仅十来颗而已。天文学家估计如高尔特这般的事件并不常见,平均约每年发生1次。这些讯息可让天文学家借机了解小行星的化学组成,无须花大钱造太空船去近距离观测小行星或把小行星样本带回地球分析研究。

  哈勃影像显示高尔特碎屑尾中的尘粒按照直径大小排序:如沙子大小的大颗尘粒比较靠近高尔特,而相当于面粉大小的小颗尘粒则受到太阳光压的推挤而离高尔特较远。高尔特是第2颗观测到因太阳光压而逐渐分解的小行星。这种太阳光压致使小行星解体的作用称为YORP效应(Yarkovsky–O'Keefe–Radzievskii–Paddack effect)。当小行星被阳光加热,较暖的表面会向外发散红外辐射,小行星的部分动量也随之逸散。这个过程会在小行星上产生微小力矩,致使小行星自转速度持续增加。当自转造成的离心力超过让小行星维持自身不散的重力时,小行星表面变得不稳定,三不五时发生滑坡坍塌事件,使尘粒或石块以每小时数公里、相当于一般人溜达散步的速度漂入太空。

  这些天文学家估计:大约从1亿多年前开始,高尔特的自转速度就以每10,000年1秒的速率缓缓加快;目前它自转一圈仅约2小时左右,接近小行星自转速度的上限,显示这颗结构松散的小行星已经处在开始破碎的阶段。从哈勃影像显示:由于接近小行星的其他区域并没有其他碎屑散布,所以可以排除受到另一颗小行星撞击的可能。此外,从碎屑尾如此狭窄的情况来看,这些尘粒是在一次只持续数小时到数天的短暂喷发中释出的;这几次释出的尘埃量如果压缩在一起的话,大概可以形成直径接近150公尺的尘埃球。这样的尘埃量大约数个月后就会逸散在太空中,碎屑尾不再复见。

编译:台北天文馆张桂兰
资料来源:Hubblesite

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