詹姆斯·韦伯太空望远镜近日捕捉到了太阳系诞生初期的珍贵线索。这一太空巨擘观测到了一颗半人马小行星,其喷射出的气体揭示了太阳系早期形成和演化的秘密。
半人马小行星,这些位于木星和海王星之间、围绕太阳运行的冰冻天体,是太阳系形成初期的遗迹。它们曾位于海王星轨道之外的柯伊伯带,但由于与海王星的引力相互作用,以及偶尔与太阳的近距离接触,部分半人马小行星被推向太阳系内部,开始了它们在木星和海王星之间的轨道运行。
科学家们通过詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到,一颗名为29P/Schwassmann-Wachmann 1的半人马小行星正在喷射气体。这项观测不仅提供了半人马小行星形成的线索,还揭示了它们的构成成分以及它们如何最终转变为彗星。研究团队在《自然》杂志上发表了这一研究成果。
29P/Schwassmann-Wachmann 1每隔六到八周就会爆发一次,之前的无线电波长观测已经显示其一氧化碳气体朝向太阳方向喷射。而詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外光谱仪(NIRSpec)则提供了更为丰富的观测结果。它发现,这颗半人马小行星的第二次一氧化碳喷射朝向北方(相对于太阳系平面而言),并且探测到了两次之前未被发现的二氧化碳喷射,分别指向南方和北方。
尽管科学家们尚未完全明确这些气体喷射的成因,但詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测结果揭示了半人马小行星29P的一些重要特征。这颗半人马小行星可能不是一个单独的个体,而是由几个已经牢牢粘在一起的星体组成的密接双星系统。这种星体在宇宙中并不罕见,例如欧洲航天局的罗塞塔观测任务就探测到了一个类似的接触双星——67P/Churyumov-Gerasimenko彗星。
科学家们通过对半人马小行星29P的气体喷射原点进行3D计算机建模,发现气体喷射位于其不同部位,这些部位由不同的成分构成。这一发现进一步支持了半人马小行星29P由几块碎片组成的观点。美国宇航局戈达德太空飞行中心太阳系探索司副主任Geronimo Villanueva表示,半人马小行星29P表面的一氧化碳和二氧化碳丰度上存在巨大差异,这表明它可能由全然不同的两个星体碎片融合而成,经历了完全不同的形成途径。
半人马小行星、小行星、彗星和柯伊伯带天体都是太阳系形成初期的遗迹,它们大多数已经有45亿年未被触及。因此,对这些天体的观测和研究有助于我们理解太阳系的形成和演化。詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测结果为我们提供了宝贵的线索,让我们得以窥见太阳系诞生初期的神秘面纱。