双子座流星雨|我们看到的双子座流星雨,你知道它的真正来源吗?

【双子座流星雨|我们看到的双子座流星雨,你知道它的真正来源吗?】
双子座流星雨|我们看到的双子座流星雨,你知道它的真正来源吗?
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宇宙学家已经得知3200“法顿”是双子座流星雨的来源——但是3200法厄同是什么呢?介于彗星与小行星之间 , 它的神奇本质一直困扰着天文学家们 。

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人们对于3200法厄同是一颗小行星的概念可能来自看了这张特写 。 注意它的蓝颜色和尘埃拖尾 。 图片来自 Heather Roper/ UANews。
天文学家知道所有的年度流星雨都有彗星作为它们的来源 , 但双子座流星雨却不是 。 双子座流星雨的来源是一个被称为3200法厄同的离奇古怪的物体 , 并且科学家们困惑已久 , 这颗小行星是如何做到与彗星如此相似的 , 留下一连串发射出流星雨的碎片 。

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什么是双子座流星雨呢?双子座流星雨经常是年度最佳流星雨 , 它的顶峰时期大概在12月13日至14日 , 虽然你可能可以看见一颗双子座流星在12月4日至17日的任何时间 。 在流星雨丰富的年份里 , 当流星雨达到顶峰活动时 , 你可以每小时看见100颗以上的流星 。 月光越微弱 , 天空越黑 , 你将会看见越多的流星 。

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彗星(和3200法厄同)留下的尘埃轨迹被称为流星群 。 这些尘埃进入我们星球的大气层中 , 然后汽化蒸发 , 产生了被我们看做流星的光痕 。 在去年(2019年12月) , 美国海军研究实验室的天文学家召开了新闻发布会 , 来探讨3200法厄同在宇宙空间中首次留下的尘埃轨迹的图像 。 那时 , Karl Battams通过他的推特账号@SungrazerComets评论说:
几千年前 , 彗星(3200法厄同)发生了一些灾难性的事情并且因此产生了双子流星雨 。 当这颗行星靠近太阳的某个位置达到足够活跃时 , 就产生了大量我们所看到的尘埃……

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Battams说 , 小行星尘埃估计重达十亿吨 , 长度超过1400万英里(2300万公里) 。
所以 , 其实大多数流星雨都是由彗星产生的 , 彗星是脆弱又冰冷的天体 , 在它的轨道上布满了碎片 。 很容易看出彗星轨道上的碎片是如何在地球的天空中形成流星雨的 。 岩石小行星3200法厄同是如何做到这一点的?这是个谜团 。

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沿着白点线仔细观察 。 可以看到 , 在这些点之间有微弱的尘埃痕迹 。 2019年 , 帕克太阳探测器上一台名为WISPR的相机首次拍摄到了这条由3200法厄同(双子座流星雨的母体)留下的尘埃痕迹 。 图片来自Brendan Gallagher/ Guillermo Stenborg/ U.S. Naval Research Lab 。
小行星后面的碎片痕迹并不是它唯一的不寻常之处 。 3200法厄同是一颗颜色奇怪的小行星 。 大多数小行星都是暗灰色到红色——这取决于它们表面的物质类型 。 3200法厄同却是蓝色的 。 虽然我们见过蓝色小行星 , 但只占已知小行星的一小部分 。 而3200法厄同不仅仅是蓝色的 。 它是太阳系中颜色相似的小行星(或彗星)中最蓝的一颗 。

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3200法厄同还有一个古怪的特点 。 彗星的轨道往往是椭圆的 , 小行星的轨道会更圆一些 。 3200法厄同的轨道高度拉长 , 会让人想起一些彗星 。 它的轨道穿过火星、地球、金星和水星的轨道 。
再加上它的轨道 , 它比其他任何命名的小行星都更接近太阳(尽管有一些较小的、未命名的小行星更靠近太阳) 。 在最近的地方 , 3200法厄同离太阳只有1300万英里(2090万公里) 。 这还不到水星最近距离(或改为:近日点)的一半 。

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顺便提一下 , 人们如此命名是为了纪念它和太阳的关系 。 在希腊神话中 , 法厄同(Phaethon)是太阳神赫利俄斯的孩子 。
受其给运行轨道影响 , 3200法厄同非常接近太阳 , 以至于它表面温度可以上升到大约800摄氏度(约1500华氏度) 。 这个高温足以融化金属铝 。
当3200法厄同到达近日点时 , 会留下一条纤细的尘埃彗尾(它的轨道类似彗星 , 因此它也被列为“岩质彗星”) 。 科学家认为 , 这可能是太阳的高温导致其星体碎裂 , 就像干涸的河床由于下午烈日曝晒而干裂一样 。

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3200法厄同的轨道
法厄同2017年比2093年更接近地球 。 双子座流星雨是一个可靠的流星雨 , 然而 , 由于在母体附近 , 2017年的流星雨更加特别 。
图源:SkyandTelescope
3200法厄同被归类为有潜在危害的小行星 , 倒不是说它会对地球造成威胁 。 它意味着两点 。 第一 , 3200法厄同体型较大 , 约3英里(5千米)宽 , 如果撞击地球 , 将造成区域性的破坏 。

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第二 , 虽然3200法厄同周期性地近地运行 , 但据天文学家观测 , 在可见的未来不会出现其撞击地球的事件发生 。
2017年 , 3200法厄同经过近地点时 , 其距地球距离约为地月距离的26倍 。 这是它与地球最近的一次相遇 , 下一次近距离相遇要等到和2093年 。
2017年3200法厄同飞掠地球时 , 天文爱好者和天文专家们共享了这次视觉盛宴 。 例如位于英国伦敦的诺斯霍尔特·布兰奇(Northolt Branch)天文台 , 将其拍摄的图像制作了下面的图片 。

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史蒂芬·贝拉维亚(Steven Bellavia)也制作了2017年3200法厄同近地旅行的照片 。 他后来谈起那次拍摄经历时说 , 他忍着严寒和阴天才拍到了这些画面 。
科罗拉多州丹佛市的麦克·奥拉森(Mike Olason)在2017年12月4日拍摄的3200法厄同:

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摄于2017年3200法厄同离开近地点1小时后 , 拍摄者麦克·奥拉森 。

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美国国家航空航天局的STEREO A航天器2017年拍摄的图像显示3200法厄同左下方延伸出一条微弱的慧尾 。 图片由NASA/Sky and Telescope提供 。

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2017年12月17日 , 天文学家在阿雷西博(Arecibo)天文台拍摄的3200法厄同雷达图像 。
法厄同是从航天器影像中发现的第一颗小行星 。 天文学家西蒙·格林和约翰·凯斯·戴维斯在搜索红外线天文卫星(IRAS)1983年10月11日的影像资料时 , 发现了这颗移动的天体 。 天文学家查尔斯·科瓦尔通过光学检测 , 并从外观上将其判定为小行星 。 它的临时编号是1983 TB 。 两年后 , 即2015年 , 天文学家按小行星的命名惯例 , 将其命名为3200法厄同 。
在此之前 , 科学家认为所有的流星雨都是由彗星引起的 , 与小行星无关 。
3200法厄同的发现 , 让天文学家们为之震惊 。 因为尽管它看起来像一颗小行星 , 但它似乎是每年双子座流星雨的源头 。 天文学家们将它称为彗星-小行星混合天体 , 用来描述这种有着彗星特征的小行星 。 后来 , 便产生了“岩质彗星”这个术语 。
随着时间的流逝 , 我们对这颗天体又会有什么新的认识?

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3200法厄同的构造与智神星(小行星2)相似 。 它们同属B-型小行星 , 颜色较深 , 由含水的矿物组成 。 2017年哈勃天文望远镜拍摄的3200法厄同系列照片中 , 图1标记了该小行星的自转轴(图片顶部)和南极 。 图片由B.E. Schmidt et al./ NASA/ ESA/ SkyandTelescope提供
篇尾:双子座流星雨的独特来源––3200法厄同 , 人们称之为彗星–小行星混合天体 , 或岩质彗星 。
作者:Deborah Byrd
FY:Astronomical volunteer team
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