神秘天體闖入內(nèi)太陽系，改變轉(zhuǎn)動方向后開啟「自殺模式」

天文學(xué)家首次觀測到彗星逆轉(zhuǎn)。

觀測結(jié)果顯示，41P/Tuttle-Giacobini-Kresák彗星的自轉(zhuǎn)方向可能發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。這是模擬動畫。NASA / ESA / CSA / RALF CRAWFORD / STSCI

在今年4月號的《天文學(xué)期刊》上，天文學(xué)家 David Jewitt 發(fā)表了一項研究成果，指出名為 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 的彗星在 2017 年 4 月至 12 月期間發(fā)生了自轉(zhuǎn)方向的逆轉(zhuǎn)。

Jewitt 認(rèn)為，最合理的解釋是這顆體積較小的彗星在噴出氣體時，對彗核產(chǎn)生了類似于“推進(jìn)器”的作用。氣體產(chǎn)生的扭矩導(dǎo)致彗星自轉(zhuǎn)逐漸減慢直至停止，隨后開始向相反方向轉(zhuǎn)動。

Jewitt 表示，41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 在逆轉(zhuǎn)方向后，可能會在新的自轉(zhuǎn)方向上不斷加速，并最終解體。其直徑僅約 1 千米，這一命運或許能夠解釋為何這個尺寸的彗星在觀測中相對少見——過快的自轉(zhuǎn)速度，使得它們難以長久存在。

據(jù)推測，這顆彗星約在 1500 年前與木星發(fā)生近距離交會后，被引力拋入目前的軌道。在該軌道上，它每隔 5.4 年進(jìn)入內(nèi)太陽系一次。

2017 年 5 月，Swift 空間天文臺觀測到 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 的自轉(zhuǎn)速度顯著下降，周期從 3 月的約 20-24 小時大幅延長至 46-60 小時。研究人員當(dāng)時指出，這是有史以來觀測到的彗星自轉(zhuǎn)變化最快的案例之一。

在最新研究中，Jewitt 分析了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡于 2017 年 12 月拍攝的圖像，發(fā)現(xiàn)彗星的自轉(zhuǎn)周期已縮短至約 14 小時，僅為 5 月周期的 1/3 左右。這說明其自轉(zhuǎn)狀態(tài)已從減速轉(zhuǎn)為加速，自轉(zhuǎn)方向也已經(jīng)逆轉(zhuǎn)。

這一現(xiàn)象源于彗星接近太陽時，表面冰層受熱升華噴出氣體，氣體噴射形成扭矩，可逐步減緩直至扭轉(zhuǎn)彗星的自轉(zhuǎn)方向。

模型計算表明，隨著 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák 自轉(zhuǎn)不斷加速，離心力最終將超過自身引力，導(dǎo)致彗星分裂瓦解。由于氣體噴發(fā)存在不確定性，準(zhǔn)確預(yù)測其解體時間較為困難，但這一過程可能只需數(shù)十年，我們或許無需等待太久。

觀測結(jié)果顯示，41P/Tuttle-Giacobini-Kresák彗星的自轉(zhuǎn)方向可能發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。NASA / ESA / CSA / RALF CRAWFORD / STSCI

參考

Reversal of Spin: Comet 41P/Tuttle–Giacobini–Kresak

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ae4355

A Rapid Decrease in the Rotation Rate of Comet 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák

https://www.nature.com/articles/nature25150