「有時候,最棒的科學成果往往是偶然產生的。」近期NASA的哈伯太空望遠鏡偶然觀測到一顆正在解體的彗星,恰好應證了這句話。這項幸運的研究成果發表於《伊卡洛斯》(Icarus)雜誌上。
這顆全名為C/2025 K1 (ATLAS)的彗星原先不是研究團隊的觀測目標,團隊在申請哈伯的觀測計畫後原先的目標彗星無法被觀測到,只好尋找新的彗星,而就在他們觀測K1的期間,它恰好解體了,這樣的機率微乎其微。團隊曾多次提議安排哈伯望遠鏡觀測彗星解體的景象,但至今沒有成功過,卻在觀測普通彗星時達成了目標。
哈伯捕捉到K1碎片的系列影像,拍攝於2025年11月8日至10日。這是首次哈伯在彗星解體早期便留下影像紀錄。Credit: NASA, ESA, Dennis Bodewits (AU); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)
哈伯望遠鏡捕捉到K1分裂成至少四塊碎片的景象,每塊碎片都有明顯的彗髮。哈伯望遠鏡清晰地分辨出這些碎片,但在當時地面望遠鏡只能看到模糊的光斑。影像是在K1通過近日點後的一個月拍攝的,這顆彗星的近日點位於水星軌道內,大約是地球與太陽距離的三分之一。在近日點,彗星會經歷強烈的加熱和壓力,像K1這類的長周期彗星在通過近日點後往往會開始解體。
K1的運行軌道示意圖,K1掠過太陽後開始解體,最終將飛離太陽系。Credit: NASA, ESA, Ralf Crawford (STScI)
分裂前的K1可能比一般彗星略大,直徑約8公里,團隊估計在哈伯觀測到它的八天前就已經開始解體。哈伯在2025年11月8日到10日間每天拍攝一張20秒的影像,共計拍攝三張。在觀測過程中,K1的一塊小碎片也發生了分裂。
借助哈伯的高解析度,研究團隊得以追溯彗星碎片的歷史,重建它們還是完整體的狀態。在此過程中,他們也發現了一個問題:為什麼彗星解體到地面觀測到明亮爆發之間存在時間差?當彗星解體並暴露出新的冰層時,為什麼沒有幾乎立即變亮?團隊提出一些假說,彗星的大部分亮度來自塵埃顆粒反射的陽光。但當彗星裂開時,就會露出純冰。或許需要一層乾燥的塵埃覆蓋在純冰之上,然後被吹走。又或許需要熱量滲透到彗星表面以下,積聚壓力,然後噴射出一個不斷膨脹的塵埃層。
目前,研究團隊正在持續進行彗星氣體的分析,地面觀測顯示K1的化學成分相當奇特,與一般彗星相比碳含量更低。哈伯太空望遠鏡的STIS(太空望遠鏡成像光譜儀)和COS(宇宙起源光譜儀)儀器的光譜分析有望揭示更多關於K1彗星成分以及我們太陽系起源的訊息。
K1彗星現在已經變成了一堆碎片,距離地球約4億公里。它現在位於雙魚座,碎片有可能被拋出太陽系再也不會回歸。
資料來源:NASA
本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。