哈勃观看最远的主动入站彗星,彗星K2

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这张哈勃太空望远镜照片显示了一颗模糊的尘埃云,被称为昏迷,围绕着彗星C / 2017 K2 PANSTARRS(K2),这是彗星进入太阳系时观测到的最远的活动彗星。该照片于2017年6月由哈勃望远镜广角相机拍摄。获得的荣誉:NASA,ESA和D.Jewitt(UCLA)

em NASA的哈勃太空望远镜观测到最远发现的主动入站彗星Comet K2。从遥远的Oort Cloud开始,K2第一次(也是唯一)一次访问我们内部的太阳系。由于我们看到它遥远,经过土星轨道,K2仍处于早期活动阶段,可能使它成为任何人见过的最原始的彗星。 / em

美国宇航局的哈勃太空望远镜拍摄了距离太阳超过15亿英里(超越土星轨道)的最大活跃入站彗星。在偏远的太阳稍微暖和的时候,它已经开始发展一个80,000英里宽的模糊的尘埃云,称为昏迷,包围着一个微小的坚固的冰冻气体和尘埃核。这些观测结果代表了彗星首次进入太阳系行星区的最早活动迹象。

这颗被称为C / 2017 K2(PANSTARRS)或“K2”的彗星从太阳系温度约零下440华氏度的寒冷的外部地区在家中旅行数百万年。这颗彗星的轨道表明它来自奥尔特云,这个球形区域直径接近光年,被认为包含数以百亿计的彗星。彗星是46亿年前太阳系形成的冰冷残羹剩饭,因此在冰冷的构成中原始。

“K2离太阳太远而且太冷了,我们确信这种​​活动 - 所有模糊的东西使它看起来像一颗彗星 - 并不像其他彗星那样由于水冰的蒸发而产生,”铅加州大学洛杉矶分校研究员David Jewitt。 “相反,我们认为这项活动是由于K2首次进入太阳系的行星区域时,由于超挥发物的升华[一种直接变成气体的固体]。这就是为什么它很特别。这颗彗星如此遥远,极其寒冷,以至于冰冻的冰块像冰块一样冻结。“

基于哈勃对K2昏迷的观察,杰威特认为,阳光加热了冷冻的挥发性气体,如氧气,氮气,二氧化碳和一氧化碳 - 覆盖彗星的寒冷表面。这些冰冷的挥发物从彗星上剥离并释放出灰尘,形成昏迷。过去对太阳附近彗星组成的研究揭示了挥发性冰的相同混合物。

“我认为这些挥发性物质都是通过K2传播的,并且在数十亿年前的开始,它们可能全部通过Oort Cloud中的每个彗星,”Jewitt说。 “但表面上的挥发物是吸收太阳热量的挥发物,所以从某种意义上说,彗星正在脱落它的外表皮。大多数彗星在木星轨道附近发现离太阳更近,因此当我们看到它们时,这些表面挥发物已经被烘烤过。这就是为什么我认为K2是我们见过的最原始的彗星。“

这张插图显示了彗星C / 2017 K2 PANSTARRS(K2)首次进入太阳系的轨道。哈勃太空望远镜观测K2时,距太阳15亿英里,位于土星和天王星轨道之间。这里描绘的太阳最远的物体是侏儒行星冥王星,它居住在柯伊伯带上,这是一个包围我们太阳系的原始碎片。学分:NASA,ESA和A. Feild(STScI)

K2是2017年5月由美国宇航局近地天体观测计划调查项目夏威夷全景测量望远镜和快速反应系统(Pan-STARRS)发现的。 6月底,Jewitt使用哈勃望远镜的宽视场相机3来仔细观察冰冷的访客。

哈勃尖锐的“眼睛”揭示了昏迷的程度,也帮助杰威特估计了核的大小 - 不到12英里,尽管昏迷昏迷是10个地球直径。

当彗星离太阳更远时,这种巨大的昏迷一定会形成。通过档案图像挖掘,Jewitt的团队发现了夏威夷加拿大 - 法国 - 夏威夷望远镜(CFHT)2013年拍摄的K2及其​​模糊昏迷的观点。但是那个对象太微弱了,没有人注意到它。

“我们认为这颗彗星至少持续四年,”杰威特说。 “在CFHT数据中,K2离太阳20亿英里处已经昏迷,当时它位于天王星和海王星的轨道之间。它已经很活跃,我认为它一直在积极进入。当它接近太阳时,它变得越来越暖和,并且活动正在增加。“

但是,奇怪的是,哈勃图像没有显示从K2中流出的尾巴,这是彗星的特征。没有这样的特征表明颗粒脱离彗星太大,太阳辐射压力将它们扫过尾部。

天文学家将有足够的时间对K2进行详细的研究。在接下来的五年里,这颗彗星将继续进入内部太阳系,然后在2022年到达与火星轨道相距最近的太阳。 “我们将能够第一次监测从Oort Cloud在非常距离范围内进入的彗星的开发活动,”Jewitt说。 “它应该越来越活跃,因为它接近太阳,大概会形成一个尾巴。”

杰维特说,美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜是计划于2018年发射的红外望远镜,它可以测量核子的热量,这将使天文学家能够更准确地估计其尺寸。

该团队的结果将出现在9月28日的“天体物理学杂志”上。

PDF研究副本:彗星活跃在结晶区之外

资料来源:Donna Weaver / Ray Villard,太空望远镜科学研究所