木星小行星带成彗星“中转站”？

木星附近的“特洛伊”小行星带是类彗星天体P/2019 LD2（LD2）的短暂“停靠点”。（图片来自pixabay.com）

sciencedaily.com网站当地时间2月25日报道，科学家们首次在特洛伊带附近发现了类彗星天体。在朝着太阳行进了数十亿英里后，这颗“任性”的年轻彗星天体暂时停靠在了木星特洛伊小行星带附近，并随着木星一起环绕太阳运动。

这位“意外访客”属于常见于木星和海王星之间的一类冰体，科学家称之为“半人马座”。它靠近太阳时会被加热并首次表现出活跃性，动态地转变成更类似彗星的形态。

美国宇航局（NASA）哈勃太空望远镜发回的快照显示，这位“太空流浪客”具有与彗星相似的活动迹象，例如彗尾以及萦绕的尘埃和气体。

美国加州理工学院研究人员Bryce Bolin说：“‘半人马座’的发现是罕见事件。造访者必须以正确的轨道进入木星轨道，才会与木星‘共享轨道’。我们正在调查它是如何被木星捕获，并停靠在特洛伊带的。我们认为，原因可能与它和木星的近距离接触有关。”

Bolin团队在《天文学杂志》中阐述了相关研究成果。

计算机模拟结果显示，冰体P/2019 LD2（LD2）在大约两年前向木星靠近。随后，木星的引力将它推到了特洛伊小行星带的同轨道位置。

Bolin试图弄清：它的停靠点是否也是其他向阳彗星的常见起程点。他说：“这很可能是彗星穿越木星小行星带到达内太阳系的旅程的重要部分。”

“不速之客”LD2可能不会在小行星带中逗留太久。模拟结果显示，它将在约两年后再次与木星近距离接触。木星将把LD2从小行星带中“拉扯”出来，让其重新踏上前往内太阳系的旅程。

“我们实际上是在捕捉被木星‘抛来抛去’的天体。”约翰霍普金斯大学应用物理实验室（APL）研究人员Carey Lisse说，“一旦彗星进入内部系统，木星就会通过改变它们的轨道来对其施加控制。”

研究人员推测，LD2很可能是“桶旅”彗星的最新成员之一。因为与另一柯伊伯带天体的相互作用，LD2被“踢”出了寒冷的柯伊伯带，进入巨行星区域。

柯伊伯带位于海王星轨道之外，是由46亿年前行星形成时遗留下来的冰冷碎片构建的避难所。柯伊伯带中具有数以百万计的天体，天体之间偶尔会发生近距离碰撞，从而极大地改变自身轨道，使其脱离柯伊伯带。离开柯伊伯带的天体在向太阳行进的过程中，经历了重重磨难。

研究人员表示，这些天体在巨行星周围受到引力作用的时间（约500万年）与其进入内太阳系花费的实际时间可能大体一致，甚至更长。

“在内部系统中，‘短周期’彗星大约每世纪分裂一次。”Lisse说，“因此，我们认为，为了维持本地彗星的数量，桶旅彗星每隔100年左右，会输送一颗新的短周期彗星。”

在距离太阳4.65亿英里的区域，太阳光强度仅为对地强度的二十五分之一。在这个位置观察到彗星的喷气表演让研究人员倍感惊讶，因为一般而言，在距离太阳约2亿英里的地方，彗星上的水冰才会转化为气体，并以喷射流形式逃离彗核。

据此，研究人员认为，他们观察到的喷气活动不可能与水有关。事实上，观测结果表明，LD2含有气态一氧化碳和二氧化碳。正是这两种相对低温的挥发气体，驱动了彗尾和喷射流的形成。

一旦彗星脱离木星轨道，并继续它的旅程，它很可能还会再次与木星相遇。Lisse说：“类似LD2这样的短周期彗星，它们的命运或是被抛向太阳、完全解体，或是撞上行星，更可能是被抛出太阳系。模拟结果表明，在大约50万年后，LD2有90%的可能性被喷出太阳系，成为一颗星际彗星。”

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编译：德克斯特 

审稿：西莫 

责编：陈之涵

期刊来源：《天文学杂志》

期刊编号：0004-6256 

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210225143754.htm

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