太阳系疯狂的“石头”?冰彗星散发大量尘埃与气体并快速移动

什么是冰彗星:据天体物理学家称,一颗名为“C2019Y4 Atlas”的冰状彗星,其核心已被分解,并观察到4个主要的碎屑核。这颗彗星被命名为 C2019Y4 Atlas。该彗星于2019年12月底由“小行星碰撞最终预警系统”发现,并以 ATLAS系统命名。

从2019年12月至今年3月中旬,这颗彗星的亮度大幅上升,达到27500倍。这个现象引起了天 学家的兴趣,甚至有人大胆猜测,它可能是下一颗能照亮地球夜空的大彗星。

但是在三月十七日,彗星出现了“闪光刹车”,天 学家现在确定了其中的原因。事实上,彗星经常会发生这种亮度突变,因为它们大部分时间都是在太阳系外寒冷的深处度过的,一旦靠近太阳,它们就会面临崩溃。

根据彗星专家的说法, C2019Y4 Atlas彗星很可能是著名彗星 C/1844Y1的残骸,无论这颗彗星的“前身”是什么,现在它已经崩溃,无法接近太阳,但我们仍期待着下一颗大彗星能够与太阳有致命的“亲密接触”。

这个系统给艺术家的印象是,恒星位于中心,内部的尘埃带产生气体,并从尘埃带向外扩散,最终到达遥远的系统。

天 学家们利用影像记录下行星系统演化的一个独特阶段,显示出一氧化碳气体从恒星系统到距离我们400光年远的地方的快速流动,这个发现为我们提供了研究太阳系发展的机会。

太空人已经发现了快速移动的一氧化碳气体从一颗低质量的年轻恒星流过:这是行星系统演化的一个独特阶段,它可以给我们对太阳系演化的深刻认识,也意味着这个系统可能会比以前发展得更快。

由剑桥大学领导的研究小组认为,这可能是由小行星带内冰彗星蒸发所致,但其释放率如何尚不得而知。这项研究的结果将在 HLTau虚拟会议五年后于12月公布。

作为对三种类型恒星早期研究的一部分,智利的 Atakama大毫米/亚毫米阵列(ALMA)被用于此次探测。一些 III级恒星围绕着一个碎片盘,据信是由彗星、小行星和其他固体物体(在最近形成的行星系统的外围)不断碰撞而形成的。此次碰撞后留下的尘埃和碎屑,吸收了中心恒星发出的光,并再次辐射 ALMA所研究的微弱光。

在行星系统内部,行星的形成过程将导致所有最热尘埃的消失,而 IIII类星会留下最多的冷尘。这暗冷的尘埃带就像已知的碎片一样,环绕着其他恒星,就像我们太阳系的柯伊伯带,这个系统包括了更大的小行星和彗星。

这项研究发现,被发现的“NO Lup”星大约占到太阳质量的70%,并且它的盘非常脆弱,但是它是唯一一颗被探测到属于 III级一氧化碳气体的恒星, ALMA第一次发现了这种年轻恒星。许多年轻的恒星生下来就拥有大量气体,但 NOupup的演化速度更快,并且在其行星形成后可能会被丢弃,这是很有希望的。

虽然很少检测到一氧化碳气体,但是它的大小和速度决定了观察结果的差异,因此有必要进行进一步的研究,以探索其运动和起源。

洛弗尔(Joshua Lovell)博士说:“探测到一氧化碳气体是令人兴奋的,因为 ALMA以前从未对这类年轻恒星进行过成像。”剑桥天 学院学生说。但是,如果我们进一步研究,我们会发现更多不寻常之处:考虑到气体离恒星有多远,它的运动速度比我们想象的要快。这件事让我们困惑了一会儿。

Warrick大学皇家学会的研究员 GrantKennedy (Grant Kennedy)提出了一个解决这个难题的方法。他说:“我们找到了一种简单的解释方法:模拟油环,但同时又给气体施加额外的压力,有些模型用来解释年轻的磁盘,其机理相似,但这种磁盘更像是一种我们从未见过的碎片磁盘。”这一模型显示,气体与它所释放出来的气体完全相同。其速度约为22公里/秒,高于任何稳定的轨道速度。

进一步的分析还表明,可能是在小行星碰撞或升华(从固相到气相)的过程中,恒星彗星表面产生的气体,据估计富含一氧化碳冰。

新霍里索任务(New Horizo ns)是国家科学技术研究院在2019年对柯伊伯带天体 Ultima Thule的观测,它发现了彗星表面的升华演化(约45亿年前),从而获得了这一最新证据。因此,数十亿年前,我们太阳系第一次记录到同样的彗星蒸发现象有400光年远,这一过程在形成行星的恒星周围十分常见,并影响了所有彗星、小行星和行星的演化。

这颗引人入胜的恒星揭示了行星诞生后不久,在刚刚被行星盘覆盖的情况下所形成的物理过程。虽然我们已经观察到小行星在古老系统中产生的气体,但该系统中气体产生的剪切力和外流气体的性质是非常明显的,并指出了行星系统演化的一个阶段,这也是我们第一次看到这种阶段。

尽管这个难题还没有完全解决,但是为了理解如何如此快地喷射气体,还需要进一步的详细模拟,但是可以确定的是,这个系统将成为随后进行更严格测量的目标。

Lovel说:“我们希望 ALMA能够在明年重新上线,我们会提供更多关于该系统的细节。”该系统仍然可以给我们提供很多信息,因为我们只需要观察30分钟,就可以知道行星系统演化的早期阶段。

 

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