由中佛羅里達大學科學家領(lǐng)導的一項新研究，可能會從根本上改變我們對彗星如何從太陽系外圍到達并被輸送到更接近地球的內(nèi)部太陽系的理解。在發(fā)表在《天體物理學快報》期刊上的一項研究中，科學家Gal Sarid及其合著者報告了許多彗星在接近太陽系之前通過的軌道“門戶”發(fā)現(xiàn)。

這個入口是模擬在木星和海王星之間混沌軌道上移動的小冰體。研究小組模擬了來自海王星軌道之外，穿過這顆巨大行星的區(qū)域，以及木星軌道內(nèi)的天體的演化。

這些冰體被認為是太陽系誕生以來幾乎原始的物質(zhì)殘留物。長期以來，彗星從最初形成位置向內(nèi)朝向太陽的路徑一直存在爭議。這項研究的首席科學家薩里德問道：在木星的影響下，新彗星如何取代那些消失的彗星？居住在太陽系外的小休眠體和活躍內(nèi)部太陽系天體之間的過渡在哪里？它們表現(xiàn)出廣泛的氣體和塵埃彗發(fā)和尾巴？這些問題至今仍是一個謎，研究發(fā)現(xiàn)，把“網(wǎng)關(guān)模型”作為‘彗星的搖籃’，將改變我們對冰體歷史的思考方式。

彗星被認為起源于海王星以外的柯伊伯帶區(qū)域，并被認為是木星家族彗星的來源，這些彗星占據(jù)著太陽系內(nèi)部。而彗星軌道的混沌性質(zhì)模糊了它們的確切路徑，因此很難預(yù)測。當彗星等冰冷天體接近太陽時，它們開始釋放氣體和塵埃，產(chǎn)生我們稱之為掃把星的及尾巴的模糊外觀。這種顯示是夜空中可以觀察到的最令人印象深刻的現(xiàn)象之一，但它也是短暫的美麗閃爍，隨后要么是彗星的毀滅，要么是彗星演變成休眠狀態(tài)。研究的最初目標是探索一種特殊29P/Schwassmann-Wachmann 1(SW1)的歷史。

這是一種中等大小的彗星，位于木星之外近乎圓形的軌道上。長期以來，SW1一直困擾著天文學家，它的高活躍性和頻繁的爆炸爆發(fā)發(fā)生在離太陽很遠的地方，冰不應(yīng)該有效地蒸發(fā)。其軌道和活動都將SW1置于其彗星和木星家族彗星之間的演化中間地帶。研究小組想要探索SW1的情況是否與其他彗星的軌道演化一致。跟蹤的彗星中有超過五分之一被發(fā)現(xiàn)在一生中的某個時刻進入了與SW1類似的軌道。SW1不是一個奇特的異常值，而是一個在動態(tài)演化為JFC的過程中被捕獲的彗星。

除了SW1軌道的平凡性質(zhì)之外，這些模擬還促使了一個更令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過這一區(qū)域有超過三分之二的JFC來源，使這成為產(chǎn)生這些彗星的主要門戶。網(wǎng)關(guān)區(qū)域保存常駐對象的時間不長，大多數(shù)彗星在幾千年內(nèi)就會成為JFC。這是任何太陽系物體壽命的一小部分，它可以跨越數(shù)百萬年，有時甚至數(shù)十億年。目前在這個網(wǎng)關(guān)區(qū)域發(fā)現(xiàn)的少數(shù)天體中，SW1是最大和最活躍的。對彗星的了解與了解太陽系早期組成以及大氣和生命產(chǎn)生的條件的演變密切相關(guān)。

博科園｜研究/來自：中佛羅里達大學

參考期刊《arXiv》《天體物理學快報》

Cite：arXiv:1908.04185v2

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