钠的冒泡可能是小行星法厄同拥有彗星般尾巴的原因
小行星是典型的掠日彗星,但在其轨道最热的部分却表现出一些非常奇怪的行为。众所周知,彗星越接近太阳,冰就会蒸发,在身后留下一条明亮的尘埃、岩石和气体痕迹。众所周知,小行星主要是岩石而不是冰,因此不会蒸发,但法厄同越接近太阳,它就越活跃。一种新理论认为,这是钠从内部冒泡的结果,就像嘴里的冰冻炸弹一样。
自被发现以来,法厄同彗星在接近太阳时,会表现出类似彗星的奇怪行为,随着物质从彗星上流出而变亮。然而,如果法厄同彗星表面曾经存在挥发性物质,那么彗星尾部的挥发性物质应该在数百万年前就消失了。行星科学杂志给天文学家提供了解释。
在古希腊神话中,法厄同是太阳神赫利俄斯的儿子,他试图驾驶父亲的载太阳战车穿越天空,结果却酿成灾难。人们认为这个名字很适合这颗 6 公里(3.6 英里)宽的岩石,它是所有已命名的小行星中距离太阳最近的(已发现一些较小的未命名天体距离太阳更近)。
当法厄同靠近太阳时(距离太阳只有水星的一半),白天的温度可达 750ºC(1,400ºF)。暴露在这种高温下会产生严重后果。大多数流星雨都是彗星撞击地球大气层后留下的尘埃造成的,大气层中的冰融化了。是今年最精彩的流星雨之一,它是由法厄同流星群散落的物质产生的,这引发了一个问题:这些尘埃是如何逃逸的。
“法厄同是一个奇怪的物体,当它接近太阳时就会变得活跃起来。”主要作者约瑟夫·马西罗博士加州理工学院的陈述“我们知道这是一颗小行星,也是双子座流星雨的源头。但它几乎不含冰,所以我们对钠可能是驱动这一活动的元素这一可能性很感兴趣,钠在小行星中相对丰富。”
双子座流星雨给出了提示;它们没有其他流星雨所呈现的燃烧钠所特有的橙色色调。由于法厄同流星雨曾经应该富含钠,因此它与导致每年圣诞节前烟花表演的尘埃分离需要解释。
在真空中,钠在温度足够低的情况下会变成气体,而法厄同表面的任何物质早就沸腾了。然而,马西罗和合著者想知道,如果钠被锁在更深处的长石等物质中,会发生什么。
他们认为,小行星会蒸发,然后穿过岩石的裂缝——这是小行星在绕火星运行的轨道上经历极端加热和冷却的必然结果。
?像 Phaethon 这样的小行星引力很弱,因此不需要很大的力量就能将碎片从表面踢出,或者将岩石从裂缝中移出,合著者比约恩·戴维森博士美国宇航局喷气推进实验室的研究人员表示,“我们的模型表明,只需要极少量的钠就能产生这种效果……并不像冰彗星表面喷出的蒸汽那样具有爆炸性;它更像是一种稳定的嘶嘶声。”
如果作者是对的,那么法厄同表面的贫钠尘埃和内部给它推动的钠在到达地球之前就会分离。
为了验证他们的理论,Masiero 和合著者将阿连德陨石样本加热至 800ºC,该陨石被认为比大多数陨石更接近法厄同陨石的成分,含有 0.5% 的钠。在与法厄同陨石日相匹配的三个小时内,钠倾泻而出,但阿连德陨石的其他元素保持不变,支持了他们的观点。
天文学家简单的彗星和小行星双星。正如 Masiero 所说:“如果条件合适,钠可能解释一些活跃小行星的性质,使小行星和彗星之间的光谱比我们以前意识到的更加复杂。”
本周 IFLScience
每周将我们最重要的科学故事发送到您的收件箱!