哈柏观测到有6条彗状尾巴小行星 表面濒临分裂临界点

小行星P/2013 P5(PanSTARRS)。(图/引用自台北天文馆网路天文馆网站

国际中心综合报导

天文学家利用哈柏太空望远镜观测火星木星之间的主小行星带(asteroid belt)中,有颗天体居然拥有6彗状尾巴,让整个天体的外形像是草坪洒水器或是羽毛球一样。这个天体拥有与小行星类似的轨道,但确有着彗星一样的外表,掀起一阵它究竟是小行星和彗星的争议

影像中所见的一般小行星通常只是个微小的光点,但这个编号为P/2013 P5(PanSTARRS)的小行星,在2013年8月最初由位在夏威夷泛星1号望远镜(Pan-STARRS 1,PS1)观测到时,看起来就已经模模糊糊的,像个彗星,因此给了彗星的编号。

后来从它的轨道来看,却是与主小行星带内侧的其他小行星差不多,尤其是花神家族(Flora family)的小行星们,因此他们认为基本上这颗天体应该是个小行星。由于以前从来没有观测到过类似这般的天体,天文学家们想破脑袋要找一个合理理由来解释这个现象

哈柏太空望远镜于20123年9月10日拍摄这颗天体,发现居然向有多条由尘埃组成的彗状尾巴向外辐射而出。10多天后的9月23日再度观测,结果发现这个天体的外表居然完全变了,似乎整个结构在不断摆荡?

▼小行星P/2013 P5(PanSTARRS)有6条彗状尾巴。(图/引用自台北天文馆之网路天文馆网站)

美国加州大学洛杉矶分校(University of California at Los Angeles,UCLA)杰威特(David Jewitt)表示,看到影像的当时,真是整个人都吓呆了,更让他们惊奇的是天体喷出的尘埃所形成的尾巴结构,居然在短短13天内就有如此剧烈的改变,真的很难相信他们正在观察的是一颗小行星。

经由德国普朗克太阳研究所(Max Planck Institute for Solar System Research)Jessica Agarwal的电脑模拟结果,显示这些尾巴可以经由一连串强力的尘埃抛甩事件而形成,这些事件可能分别发生在4/15、7/18、7/24、8/8、8/26和9/4;之后来自太阳的辐射压让这些被甩出的尘埃集结形成一道道的长条状结构。

综合观测和电脑模拟结果,杰威特等人认为,其中一种可能解释这个奇特外形的理由,就是这颗小行星的的自转速率恰好在这颗小行星的表面濒临分裂的临界点上,因而从今年春天开始,不定时地会向外抛射尘埃粒子

这个研究团队排除P/2013 P5是遭受其他小行星撞击而使其喷发的可能,若是遭受撞击的话,大量尘埃是一次性的向外抛掷至太空中,P/2013 P5却是在为时5个月期间,间歇性的陆陆续续喷发尘埃。不过,这个现象也可能是经由小行星含有的水冰升华所造成的,只是可能性较低,因为P2013 P5的组成成分主要是变质岩,少有水分,再加上它的体积并不大,因此不若自转破裂那般让杰威特等人信服

小行星的自转速率可能经由阳光作用在小行星上的光压而加速到极高速的状态。如果小行星自转速度够快的话,其微弱重力不再足以让所有物质稳稳的结合在一起,小行星上的尘埃逐渐向赤道地区集中,如同山崩一样,甚至被甩向太空。到目前为止,小行星仅有一小部分的质量随着这些尘埃流而流失至太空中,估计约为100~1000吨左右,不到这颗半径约240公尺的小行星本身总质量的数千分之一。

后续观测或许可以呈现出是否真的有尘埃离开小行星赤道面的现象,届时便可知道Jewitt等人关于小行星因自转过快而破裂的推论是否正确。而这些天文学家也尝试用其他方式测量这颗小行星真正的自转速率。杰威特表示,这种小行星自转破裂的现象在主小行星带中可能相当普遍,甚至或许是较小的小行星「死亡」的主要方式。

P/2013 P5并不是第一颗哈柏观测到有彗状尾巴的小行星,哈柏在2010年时就曾观测到小行星P/2010 A2有奇怪的X形结构,当时也曾让发现者误认为它是彗星;与P/2013 P5不同的是,P/2010 A2较可能经由其他小行星撞击造成这样奇特的现象。2010年末,天文学家观测小行星(596) Scheila居然有个尾巴,还有个C形的尘埃云环绕,如同彗发一样,天文学家也认为这是其他小行星撞击Scheila的结果,后来在Scheila附近发现一个比Scheila小很多的天体,证实了这个撞击的推论。(文/引用自台北天文馆之网路天文馆网站)