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Lovejoy彗星究竟是如何逃過太陽魔掌的?

2012/03/26 | | 標籤:

就在約3個月前,天文界親眼目睹了新近發現的C/2011 W3(Lovejoy)彗星如神風特攻隊般衝向太陽表面的舉動,更震驚的發現這顆彗星居然以非常近的距離穿越太陽的日冕大氣、掠過太陽表面後,逃過太陽強大重力與輻射的摧殘,度過一場可能煙消雲散的劫難。現在,這顆彗星正朝著太陽系外圍揚長而去,重歸冰冷家園的懷抱(請參考天文新知  2012-01-17 讓世人為之驚艷的C/2011 W3(Lovejoy)彗星)。但眾多問題仍存於天文學家心中,其中最重要的問題就是:這顆結構鬆鬆散散的冰雪球,究竟是如何逃過太陽魔掌的?

來自德國普朗克地外物理研究所(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)和布朗斯威克技術大學(Braunschweig University of Technology)的科學家Bastian Gundlach等人,提出一個理論解釋Lovejoy彗星何以存活下來,箇中原因就是Lovejoy曾經歷一個特別的過程:藉由冰物質昇華向外噴發的釋氣(outgassing)
,保全了彗星自己。

Overview of the forces acting on sungrazing comets. (Illustration from paper.)  當一顆彗星接近太陽時,來自太陽的輻射逐漸增加,使得彗核內原本冰凍的固態物質直接昇華成氣體,並從彗核表面向外迸發,形成一道長而模糊的彗尾。根據這些德國科學家的理論,在Lovejoy彗星案例中,當這顆彗星幾乎一頭紮向太陽時,彗星本身的昇華現象使向外的氣體壓力橫亙整個彗核表面,反而讓彗核足以結合在一起而不會被太陽的潮汐力撕扯分裂。

此外,這些科學家考慮了釋氣威力、彗核組成物質、彗星本身重力和彗星靠近太陽時所受到的太陽潮汐力之後,估算Lovejoy彗星的彗核直徑在0.2~11公里之間。任何小於這個估算值的彗核都會因自身重力不夠,在近掠太陽時耗損太多物質而香消玉殞;任何大於這個估算值的彗核,則會因釋氣過於濃厚,反而無法提供足夠的抵銷能力,同樣讓彗核無法保全。

如果這些科學家的想法是正確的,那麼便意味著並不是所有彗星的太陽之旅都是生命的終點,至少對0.2~11公里大的彗星而言,仍有機會可以存活下來。

相關論文發表在2012年3月8日刊行的Icarus期刊中。

資料來源:How Did Comet Lovejoy Survive Its Trip Around The Sun?[2012.03.14]

轉載自台北天文館之網路天文館網站


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