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近地彗星群与最近的冰巨星解体有关

地球历史上的彗星灾难理论支持者对这些发现表示欢迎。

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图片来源:Flashinmirror/Shutterstock

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我们太阳系中研究时间最长的彗星曾激发了古老的传说、宗教狂热和现代科学争议。如今,发现的 88 颗小行星和流星体与其中一颗彗星——恩克彗星(Comet Encke)——轨道对齐,这表明它们都形成于一颗更大、更冰冷的彗星相对较近的解体事件。那些认为恩克彗星以及这次天文事件的其他产物是造成地球过去 20,000 年间许多最剧烈和最具影响力的撞击事件的原因的人,对这些发现表示欢迎。

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早期证据

恩克彗星最早于 1786 年被观测到,后来被确定为许多年度流星雨的源头。这些流星雨统称为金牛座流星雨,当地球穿过彗星产生的碎片流时,它们会照亮南北半球的天空。(今年,请在整个十一月仰望星空,一睹它们的风采。)然而,在 20 世纪 80 年代,天文学家 William Napier 和天体物理学家 Victor Clube提出,比普通“流星”大得多的物体来自与这颗彗星相似的源头。

早期证据包括发现六颗直径达一英里的小行星,它们绕着金牛座流星雨的轨道运行。根据 Napier 和 Clube 的说法,这些比恩克彗星留下的碎片大得多的岩石块,可以用 20,000 年前一颗巨大的、直径 62 英里的彗星的碎裂来解释。这与最近发现的、被认为是人类有记录以来最大的“巨型彗星”——Bernardinelli-Bernstein“巨型彗星”——的大小相当。理论上,这次重大的解体不仅产生了恩克彗星,还产生了一个完整的由小行星、小型彗星、卵石状碎屑和尘埃组成的复合体,这些天体至今仍以紧密连接的同心圆形式围绕太阳分布。

这样一个动态的、不可预测的、数量众多且能近距离接近地球的复合体激发了学术界的想象;天文学家们开始回溯历史,寻找地球与金牛座流星雨在考古记录及其他方面的相互作用证据。科学家 Richard Firestone(现任职于劳伦斯·伯克利国家实验室)于 2007 年引用金牛座复合体来解释一个称为新仙女木纪的近冰期开始时的全球气候变冷以及克洛维斯文化的突然灭绝,克洛维斯文化被认为是美洲原住民的大部分祖先。去年,一个包括 Napier 在内的团队声称找到了他们在新仙女木纪期间发生撞击的证据:熔融玻璃和烧焦的土地沉积物,这些似乎标志着现代叙利亚一个早期狩猎采集社区的灭亡。

近期更近距离的擦肩而过也与有影响力的事件相关。1908 年,一颗名为通古斯卡(Tunguska)的小行星进入地球大气层,并在俄罗斯一个无人区上方约五英里处爆炸。数百万棵树木被摧毁,摧毁了超过 1200 平方英里的区域。哥伦比亚安蒂奥基亚大学的天文学家 Ignacio Ferrin 在他新书《下一次小行星撞击》(The Next Asteroid Impact)中写道,在通古斯卡事件发生前的两周,恩克彗星离地球的距离最近。“这不是巧合,”Ferrin 说。“在我看来,这意味着它们有关联。”

彗星俱乐部会员

如今,Ferrin——他曾追踪到 2013 年解体并造成 1500 多人受伤的那个车里雅宾斯克(Chelyabinsk)流星体——已将注意力转向金牛座复合体本身。他与意大利萨兰托大学的 Vincenzo Orofino 一起,重新分析了 Napier 和 Clube 最初提出巨型彗星解体假说以来几十年的十多篇论文。他们对天体的轨道分析将该复合体的成员数量从六颗增加到 88 颗。此外,使用一种名为长期光变曲线(secular light curves)的技术——该技术通过观察每个成员在其轨道上的亮度变化来分析——研究人员在他们有良好数据的 51 个新金牛座成员中有 67% 发现了彗星活动的迹象。

预计大多数近地小天体都已“死亡”——是从小行星带脱落的石质世界。虽然这 88 个天体与恩克彗星的轨道对齐表明它们有着相似的起源,但 Ferrin 也认为它们向太空释放的物质是它们近期共享彗星起源的“确凿证据”。

Napier 对这些发现表示欢迎。“拥有与恩克彗星相似轨道的这些小行星,要么表明存在某种未知的动力学过程,要么它们就是一颗母彗星的脱气碎片,”他说。“Ferrin 和 Orofino 发现大部分共轨道小行星表现出脱气迹象,这证实了后一种情况。”

这对我们未来与金牛座流星雨的遭遇意味着什么?北爱尔兰阿玛天文台的天文学家 David Asher 表示,最新的研究“正在帮助描绘出目前在内行星系统中拥有大量碎片的原始金牛座[祖先]的图景。”他与日本流星学会的 Kiyoshi Izumi 一起,预测了未来十年我们将可能两次近距离经过该复合体中心的年份:2032 年和 2036 年。(请记下日历。)

虽然 Asher 期待着“火球的明显增强”,但 Ferrin 更担心的是,正在蒸发和碎裂的金牛座小行星可能会留下太小的物质,以至于我们无法探测到——但如果它们与地球发生碰撞,仍然可能构成危险。“通古斯卡宇宙物体直径在 60 到 90 米之间,”他说。“我们现在认为金牛座复合体可能包含更多这种大小的物体。它不再是我们曾以为的那个温顺、简单、无害的复合体了。”

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