就現在!夜空中的幽幽綠色:二十年來距離地球最近的彗星
最近幾天是46P/Wirtanen彗星在20年來最接近地球的時期,你可以在獵戶座附近看到一個幽靈般的綠色斑點變得越來越亮。
這個由冰和岩石組成的模糊天外來客在12月底的時候就會很容易看到,它的光芒剛剛好到可以用肉眼看到。美國國家航空航天局甚至贊助了一項由馬里蘭大學領導的觀察活動,與專業和業餘天文團體一起跟蹤這顆彗星。
彗星將在周日(12月16日)最接近地球,距離地球僅7199,427英里(11,586,350公里)。這大約是到月球距離的30倍。這聽起來很遙遠,但是根據太空網《天空觀察》專欄作家喬·拉奧(Joe Rao)的說法,從天體的角度來說,這是一次近距離的飛掠——這是自1950年以來最地球與彗星接近的10次飛掠之一。然而,如果你擔心危險的彗星撞擊地球,那請你放心:Wirtanen 並不會對地球構成威脅。
加州帕薩迪納噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory) NASA近地天體研究中心(Center for Near-Earth Object Studies)主任保羅·喬達斯(Paul Chodas)在一份聲明中說,「這將是幾個世紀以來,Wirtanen 彗星離地球最近的一次,也是未來幾個世紀它離地球最近的一次。這可能是近年來最亮的彗星之一,這為天文學家提供了一個非常重要的機會,他們可以用地面望遠鏡(包括光學和雷達)近距離研究彗星。」
在新墨西哥州梅希爾附近的天文台用一台50毫米的iTelescope折射望遠鏡拍攝了一幅120秒曝光46P/Wirtanen彗星的照片。在曝光過程中,一枚火箭的上級推進器經過瞭望遠鏡的視野,在彗星下方形成了一條條紋。來源:美國國家航空航天局
現在,澳大利亞國立大學天文學家布拉德·塔克說:「彗星正在獵戶座附近閑逛」,這很幸運,因為即使是一個初學天文學家也很容易找到獵戶座。獵戶座是一個明亮的冬季星座,你可以通過獵戶座特有的「獵戶座腰帶」(由三顆恆星組成的帶子)在東部的夜空中發現它。
如果你把你的拳頭舉向夜空,看一下腰帶左邊隔幾個拳頭長度的位置,你就會發現Wirtanen。
Wirtanen不同尋常的成分(包括甲烷和碳),以及它那接近太陽的軌道,使它成為歐洲航天局Rosetta任務的最初目標。然而,Rosetta的目標後來被改為67P/Churyumov-Gerasimenko彗星,探測器在2014年至2016年間對其進行了大約兩年的研究。
豐富的科學
來自Sky & Telescope的地圖顯示了64P/Wirtanen彗星穿過天空的路徑。來源:感謝 Sky & Telescope
Wirtanen是天文學家Carl Wirtanen在1948年發現的三顆彗星之一。它在一個較短的軌道上循環,每隔5.4年飛越地球一次,這使得它成為木星類彗星家族的一部分。(相比之下,來自遙遠的奧爾特雲、位於海王星附近的彗星,其軌道周期可能長達數十年,甚至數百年或數千年。)
頻繁地飛越太陽是有代價的。塔克說,Wirtanen很大程度上是由冰構成的,由於彗星多次經過我們的恆星,這些冰已經流失了無數個世代,使得彗星無法在飛行的同時釋放大量物質從而形成明亮的尾巴。同時,Wirtanen有一個小小的彗星核。哈勃太空望遠鏡在1996年對Wirtanen進行了檢測,發現其有一個只有十分之一英里(1.1公里)的微小核心,是我們目前所知最小的彗星核之一。
塔克說,因此,彗星在夜空中並不會非常明亮,但研究人員仍然可以在彗星飛過地球時進行有價值的科學研究。通過觀察彗星釋放的光的輻射波長,天文學家可以檢測出來自彗星的特殊氣體。Wirtanen之所以能夠在彗星中脫穎而出,是因為它的表面含有大量的甲烷和碳,以及常見的水冰。雖然這種組合的原因尚不清楚,但科學家們可以肯定的是,正是水和甲烷的組合使Wirtanen呈現綠色。
NASA正在為觀察彗星的近距離飛越竭盡全力。
NASA贊助的地面、空中和太空觀測站也參與了這一行動,其中包括位於加州的NASA戈德斯通太陽系雷達,位於夏威夷毛納基的美國宇航局紅外望遠鏡設施;哈勃、錢德拉、斯威夫特和斯皮策太空望遠鏡;NASA官員在一份聲明中寫道。「彗星甚至會經過凌日系外行星調查衛星(TESS)的觀測區域。」
雷達望遠鏡還可以觀察彗星的核心,以便更好地了解它的旋轉速率和旋轉方向。因為經過木星會干擾彗星,所以天文學家知道多年來它的軌道已經改變了;拉奧在他的文章中說,具體來說,Wirtanen在1972年4月和1984年2月與木星有過兩次近距離接觸,這兩次接觸將彗星的軌道移動了5000萬英里(8050萬公里),使其更接近太陽,同時也更接近地球的軌道。
塔克說,科學家們仍然不知道Wirtanen是如何形成的,它曾經是奧爾特家族的一顆彗星,後來受到干擾而導致更靠近木星?還是它過去是從一個更大的天體上分離出來的呢?這還有待科學家研究。但彗星是一個有趣的研究對象,它可以幫助天文學家更好地了解彗星這一種天體,特別是那些屬於木星家族的彗星。
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