小行星法厄同彗星般的尾巴不是由尘埃构成的 由钠气体组成

（神秘的地球uux.cn）据美国宇航局：一颗奇怪的小行星变得更奇怪了。

我们已经知道小行星3200法厄同像一颗彗星。当它靠近太阳时，它变亮并形成一条尾巴，它是一年一度的双子座流星雨的来源，尽管彗星是大多数流星雨的原因。科学家将法厄同的彗星般行为归咎于小行星被太阳烤焦时逃逸的尘埃。然而，一项使用美国宇航局两个太阳天文台的新研究揭示，法厄同的尾巴根本不是灰尘，而是由钠气体组成的。

“我们的分析表明，法厄同的类彗星活动无法用任何一种尘埃来解释，”加州理工学院博士生张企程说，他是发表在《行星科学杂志》上的一篇论文的第一作者，该论文报告了这一结果。

这幅插图描绘了被太阳加热的小行星法厄同。小行星的表面变得如此之热，以至于法厄同岩石中的钠很可能蒸发并排放到太空中，导致它像彗星一样变亮并形成尾巴。鸣谢:美国宇航局/JPL加州理工学院/IPAC

小行星大多是岩石，当它们接近太阳时通常不会形成尾巴。然而，彗星是冰和岩石的混合物，当太阳蒸发它们的冰时，通常会形成尾巴，将它们表面的物质炸开，并沿着它们的轨道留下痕迹。当地球穿过碎片轨迹时，这些彗星碎片在我们的大气层中燃烧，产生一群流星——流星雨。

1983年天文学家发现法厄同之后，他们意识到这颗小行星的轨道与双子座流星的轨道相匹配。这表明法厄同是年度流星雨的来源，尽管法厄同是一颗小行星而不是彗星。

这是来自太阳和日光层天文台(SOHO)的两个小时的图像序列，显示法厄同(圆圈)相对于背景恒星移动。这些图像拍摄于2022年5月15日，当时这颗3.4英里宽的小行星冒险靠近太阳，距离1300万英里。虽然SOHO经常观察太阳，但它也观察许多经过太阳附近的物体，包括彗星和小行星。这些随机的白色斑点是高能粒子，或者说是宇宙射线，它们不断地轰击着SOHO相机。鸣谢:欧空局/美国航天局/美国国家研究实验室/卡尔·巴塔姆斯

2009年，美国宇航局的日地关系天文台(STEREO)在这颗小行星沿着其524天的轨道到达其与太阳最近点(或“近日点”)时，发现了一条从法厄同延伸出来的短尾巴。常规望远镜以前没有看到过尾巴，因为它只在法厄同离太阳太近而无法观测时形成，除非用太阳观测台。STEREO还看到Phaethon的尾巴在2012年和2016年接近太阳时发展起来。尾巴的出现支持了一个想法，即当被太阳加热时，尘埃正在逃离小行星的表面。

然而，在2018年，另一项太阳任务对双子座碎片轨迹的一部分进行了成像，并发现了一个惊喜。美国国家航空航天局的帕克太阳探测器的观测表明，这条轨迹包含的物质比法厄同在接近太阳时可能释放的物质要多得多。

张的团队想知道法厄同彗星般的行为背后是否有除了尘埃以外的其他东西。“彗星经常在离太阳很近的时候发出明亮的钠光，所以我们怀疑钠也可能在法厄同的发光中起到关键作用，”张说。

一项基于模型和实验室测试的早期研究表明，在法厄同接近太阳期间，太阳的高温确实可能蒸发小行星内的钠，并驱动类似彗星的活动。

为了弄清楚这条尾巴到底是由什么组成的，张在2022年法厄同最近一次到达近日点时再次寻找它。他使用了太阳和日光层天文台(SOHO)航天器——美国宇航局和欧洲航天局(ESA)的联合任务——该航天器具有可以检测钠和尘埃的彩色滤光片。张的团队还搜索了STEREO和SOHO的档案图像，在1997年至2022年Phaethon接近太阳的18次过程中找到了尾巴。

在SOHO的观测中，小行星的尾巴在检测钠的滤光片中显得很亮，但在检测尘埃的滤光片中却没有出现。此外，当法厄同经过太阳时，尾巴的形状和它变亮的方式与科学家们预期的完全匹配，如果它是由钠组成的，但如果它是由尘埃组成的，则不是这样。

这一证据表明法厄同的尾巴是由钠构成的，而不是尘埃。

“我们不仅有一个非常酷的结果，这种结果颠覆了14年来对一个仔细观察的物体的思考，”海军研究实验室的团队成员卡尔·巴塔姆斯说，“而且我们还使用了来自两个太阳物理航天器的数据——SOHO和STEREO——它们根本不是为了研究这种现象。”

2022年5月，当小行星Phaethon经过太阳附近时，太阳和日光层天文台(SOHO)上的大角度和光谱日冕仪(LASCO)通过不同的过滤器拍摄了小行星Phaethon。在左边，钠敏感的橙色滤光片显示了小行星周围的云和小尾巴，这表明小行星表面的钠原子在阳光下发光。在右边，对尘埃敏感的蓝色滤光片没有显示出法厄同的迹象，表明这颗小行星没有产生任何可探测的尘埃。鸣谢:欧空局/美国航天局/张企程

张和他的同事现在想知道SOHO发现的一些彗星——以及作为掠日者项目的一部分研究SOHO图像的公民科学家发现的彗星——是否根本不是彗星。

张解释说:“许多其他绕日彗星也可能不是通常意义上的冰体彗星，而是像法厄同一样被太阳加热的岩石小行星。”

尽管如此，一个重要的问题仍然存在:如果法厄同没有释放太多的尘埃，那么这颗小行星是如何为我们每年12月看到的双子座流星雨提供物质的呢？

张的团队怀疑几千年前的某种破坏性事件——可能是小行星的一部分在法厄同自转的压力下破裂——导致法厄同喷射出数十亿吨物质，估计这些物质构成了双子座流星雨的碎片流。但是那次事件是什么仍然是个谜。

更多的答案可能来自日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)即将开展的一项名为DESTINY+(行星际航行Phaethon fLyby和尘埃科学空间技术演示和实验的简称)的任务。十年后，DESTINY+航天器预计将飞过法厄同，对其岩石表面进行成像，并研究这颗神秘小行星周围可能存在的任何尘埃。

凡妮莎·托马斯

马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心。