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詹姆斯·韦伯望远镜揭秘:半人马小行星,太阳系诞生的冰冻信使?

时间:2025-02-23 12:16:32来源:天文在线编辑:快讯团队

詹姆斯·韦伯太空望远镜最近捕捉到了一幕令人惊叹的天文现象:一个冰冷的彗星状物体正在喷射气体。这个神秘的天体,其实是一颗半人马小行星,位于木星和海王星之间,是太阳系早期历史的见证者。

半人马小行星,这些在寒冷中沉睡的冰冻天体,围绕太阳运行,仿佛是太阳系诞生之初遗留下来的珍贵宝藏。科学家们通过詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的观测,首次目睹了这些遥远天体喷射出的原始气体。这项研究成果发表在《自然》杂志上,揭示了半人马小行星的形成、构成以及它们如何演变成我们所知的彗星。

半人马小行星原本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,甚至偶尔与太阳近距离接触,它们中的一些被推向太阳系内部,在木星和海王星之间形成了独特的轨道。这些轨道受到木星强大引力的影响,部分半人马小行星甚至可能被拖向太阳,成为短周期彗星。

尽管已经观测到500多颗半人马小行星,但天文学家估计,这类天体的总数可能高达1000万颗。它们保存了太阳系早期的挥发物信息,如同时间胶囊一般,为我们揭示了太阳系的形成过程。其中,最著名的半人马小行星之一——29P/Schwassmann-Wachmann 1,每隔六到八周就会爆发一次,喷射出气体。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外光谱仪(NIRSpec)对29P进行了详细观测,揭示了其喷射气体的复杂性和多样性。除了已知的一氧化碳气体外,还首次探测到了二氧化碳的喷射。这些气体的喷射方向也各不相同,一氧化碳第二次喷射朝向北方,而二氧化碳则分别朝向南方和北方。

然而,令人困惑的是,詹姆斯·韦伯太空望远镜并未在29P上发现水蒸气的存在。通常,彗星在太阳热量的作用下会变暖,导致水冰蒸发并形成气态喷射。但29P距离太阳太过遥远,水冰无法汽化。这引发了科学家们的新疑问:是什么导致了半人马小行星的气体喷射?

尽管目前尚无确切答案,但科学家们通过观察29P的喷射气体,发现了一个重要线索:29P可能并非一个单独的天体,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”。这一发现挑战了我们对原始类彗星体如何在柯伊伯带中形成和存续的传统认知。

通过3D计算机建模,科学家们发现29P的不同部位喷射出的气体成分存在显著差异。这表明29P可能由几块不同的碎片组成,这些碎片在融合过程中形成了今天我们所见的半人马小行星。这些发现不仅增进了我们对半人马小行星的了解,也为我们揭示了太阳系早期历史的更多细节。

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