首先,什么是凯龙星?
凯龙星最初于1977年被发现并被归类为小行星,这颗迷你行星是我们太阳系中一类新天体中被确认的第一个成员,现在这类天体被称为半人马小行星。
半人马小行星是轨道寿命较短的天体,位于小行星带和柯伊伯带之间。柯伊伯带是一个环状区域,由冰冷的物体组成,延伸范围远超海王星轨道。
和凯龙星一样,半人马小行星是从柯伊伯带逃逸出来的,被像木星这样的巨行星像弹珠机里的球一样四处撞击散开。
大多数半人马小行星将在大约1000万年内“四处弹跳”,随后被推出太阳系,只有少数能幸存并变成短周期彗星。
在过去大约50年里,凯龙星一直从其他半人马小行星中脱颖而出。作为最大的半人马小行星之一,这个太阳系天体表现出类似彗星的行为,活动频繁,形成了模糊且多尘的大气层。最近的研究甚至发现了可能存在的一个环绕这颗小行星的双冰环的证据。
凯龙星性格复杂,让天文学家们困惑了近半个世纪。然而,最近半人马小行星的动态却引发了进一步的强烈好奇。
谜团
在梳理2021年小行星对地撞击最后警报系统(ATLAS)的数据时,女王大学的天文学家们注意到,与过去5年的观测结果相比,凯龙星在夜空中的亮度异常高。
ATLAS是由位于夏威夷、南非和智利的四台小型机器人望远镜组成的网络,它们协同工作,每天扫描整个夜空,搜寻潜在的小行星撞击体。
一定是发生了什么事情,现在凯龙星反射回地球的太阳光要多得多。但这是怎么回事呢?
不管原因是什么,这种变化发生在凯龙星位于太阳后面、从地球上无法观测到的五个多月期间。
女王大学数学与物理学院博士生马修·多布森(Matthew Dobson)博士领导了一个团队试图解开这个谜团。这项研究的结果被总结在今天发表在《行星科学杂志》(The Planetary Science Journal)上的一篇新论文中,该论文探讨了各种假设。多布森说:
“这项研究的目的是找出是什么导致了凯龙星亮度的变化,是光环、突然的彗星活动,还是该天体面向地球的一个新暴露部分?
“我们结合了历史数据,并研究了正在进行的已经观测过凯龙星的调查数据,以检验这些理论。我们还使用了世界上最大的望远镜之一——双子座天文台望远镜,来尽可能多地揭示真相。”
研究结果
论文显示,凯龙星经历了一次彗星活动的增加或爆发。女王大学的研究人员使用双子座天文台望远镜对凯龙星进行了研究,以寻找模糊彗发,这是彗星常见的标志。
由于没有发现彗发,他们确定可能是因为凯龙星的弱引力将彗发紧紧束缚在周围,或者彗发距离太远,即使使用巨大的双子座望远镜也很难观测到围绕凯龙星周围的情况。然而,凯龙星周围尘埃增多导致亮度提升的现象仍然可见。
这意味着什么?
研究太阳系内这个小天体上的这一奇怪事件,并探索实时发生的活跃过程,有助于天文学家更好地理解半人马小行星中活跃的彗星过程,这是太阳系内一些短周期彗星演化的关键阶段。
谈到研究结果的影响,论文的合著者、同样来自女王大学数学与物理学院的梅格·施瓦布(Meg Schwamb)博士说:
“大多数搜索活动都是寻找围绕天体周围的模糊彗发这一典型特征。
“这篇论文研究了该天体随时间变化的长期亮度趋势,我们认为,随着未来几年诸如“太空与时间遗产调查”(Legacy Survey of Space and Time)等下一代太阳系发现和监测调查的上线,这种技术将变得至关重要。”