天文学家揭示灾变性碰撞如何形成两个彗星彗星

admin 2018-05-14

彗星67P由Rosetta的OSIRIS窄角摄像机于2014年8月3日颁发。信用:OSIRIS团队的ESA / Rosetta / MPS MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA

当两颗彗星之间发生破坏性碰撞产生的碎片再次聚集在一起时,会产生由两颗叶片组成的彗星,如67 / Churyumov-Gerasimenko,由Rosetta航天器访问过。这种碰撞也可以解释67P上观察到的一些神秘结构。这项由国际研究小组协调的国际小组在法国国家科学研究中心拉斯朗日实验室(法国国家科学研究中心/尼斯 - 索菲亚安蒂波利斯大学天文台)研究员的协助下于2018年3月5日发表了自然天文学。

自1986年乔托访问哈雷的彗星以来,一些飞船已经飞过几座彗核。事实证明,它们中的大多数似乎是拉长的,甚至由两个叶片组成,例如着名的67P / Churyumov-Gerasimenko,这在2014年和2015年由Rosetta航天器在很短的距离内观测到。天文学家认为,这个惊人的形状可以通过合并两个以前分开的彗星来解释。这两颗彗星必须表现出非常低的密度和丰富的挥发性元素,因此运动非常缓慢,以使它们能够聚集在一起并轻轻碰撞而不会爆炸。出于多种原因,通常认为这种温和的相遇只发生在太阳系的初始阶段,超过40亿年前。然而,仍然存在一个谜团:鉴于它们在它们绕行的区域经常发生碰撞,这种形成很久以前的P67尺寸的脆弱物体如何能够幸存下去呢?

一个国际团队,特别是拉格朗日实验室的法国研究人员,现在提出了一个完全不同的方案,使用部分在蔚蓝海岸天文台MésocentreSigamm进行的数值模拟。模拟结果表明,在两颗彗星之间发生破坏性碰撞时,只有一小部分材料被高速粉碎并变成灰尘。然而,在撞击点的相反侧,富含挥发性元素的材料能够承受碰撞,并且以相对低的速度喷射,足以使它们相互吸引并重新聚集,从而形成许多小团体,这些小团体又聚集在一起形成一个。令人惊讶的是,这个过程只需要几天,甚至几个小时。这样,形成的彗星保持其低密度和丰富的挥发物,就像67P / Churyumov-Gerasimenko一样。

这个过程被认为是可能的,即使在速度为1km / s时也是如此,这在Kuiper带中是典型的,彗星的盘片延伸到超出海王星的P67发源地。

由于彗星之间的这种碰撞经常发生,因此P67可能在太阳系历史的任何时刻形成,而不一定像其先前所认为的那样,从而解决了其长期生存的问题。

这种新的情况还解释了在P67上观察到的空穴和分层现象,这些现象在再增长过程中自然形成,或者在其形成后自然形成。

最后一点是,在形成这种彗星的碰撞过程中,没有发生明显的压缩或加热,因此它们的原始成分得以保存:新彗星仍然是原始物体。即使最近形成P67,分析其材料仍然可以使我们回到太阳系的起源。

出版物:Stephen R. Schwartz等人,“灾难性破坏作为双叶彗星的起源”,自然天文学(2018)doi:10.1038 / s41550-018-0395-2

来源:朱利安纪尧姆,CNRS


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