活躍小行星 是有著小行星 般的軌道,是會呈現出彗星 的視覺特徵,但有著小行星 軌道的太陽系小天體 。也就是說,它們顯示出彗髮 、彗尾 或其它質量損失的視覺特徵(像彗星),但它們的軌道仍在木星 的軌道內(像小行星)[ 1] [ 2] 。這些天體在2006年被天文學家大衛·朱維特 和Henry Hsieh 命名為主帶彗星 (main-belt comets,MBCs)。但這個名字意味著它們的組成必然像彗星一樣冰冷,也只存在於主小行星帶 ;然而,隨著活躍小行星數量的增長,情況並非總是如此[ 1] [ 3] [ 4] 。
在2010年12月12日顯示出類似彗星外觀的小行星(596)Scheila
小行星(7968) 埃爾斯特-皮薩羅 (Elst–Pizarro)是發現的第一顆活躍小行星。它在1979年被發現時是一顆小行星,後來在1996年被艾瑞克·懷特·埃爾斯特 和圭多·皮薩羅(Guido Pizarro)發現它有尾巴,於是被命為133P/埃爾斯特-皮薩羅 彗星[ 1] [ 5] 。
軌道
不同於彗星 ,活躍小行星的軌道大部分都在木星軌道附近或者離太陽更遠的地方,它們的軌道通常與小行星的標準軌道沒有區別(小行星 )。朱維特 對活躍小行星的定義為除了具有質量損失的視覺證據外,還具有以下軌道的天體[ 2] :
半長軸 a<a木星 (5.20AU )
相關於木星的蒂塞朗參數 TJ >3.08
朱維特選擇蒂塞朗參數3.08而不是3.0,來區分彗星和小行星,是因為木星本身的蒂塞朗參數是3.0。這樣可以避免實際的太陽系 偏離理想的限制性三體問題 造成的模糊情況(與木星族彗星混淆) [ 2] 。
最初確認的三顆活躍小行星軌道都靠在主小行星帶 的外側運行[ 6] 。
活動
哈伯太空望遠鏡 觀測到小行星P/2013 R3 的解體(2014年3月6日)[ 7] [ 8]
一些活躍小行星只在軌道的一部分,即近日點 的附近,顯示出彗星的塵埃尾。這有力的說明它們表面的揮發物在昇華,同時帶走了塵埃物質[ 9] 。133P/埃爾斯特-皮薩羅 彗星的活動是週期性的反復出現,在最近三次經過近日點附近時都觀測到其活動[ 1] 。這種活動在5-6年的軌道週期中,持續一或數個月[ 6] ,可能是由於在過去的100-1,000年中,輕微的撞擊導致冰在表面覆蓋或露出[ 6] 。懷疑是撞擊挖掘出這些表面下的揮發性 物質,使它們暴露在太陽輻射 下[ 6] 。
在2010年1月發現的P/2010 A2 (LINEAR) ,被認為表現出彗星狀的昇華,因而最初被賦予彗星的名稱:354P/LINEAR[ 10] 。但P/2010 A2現在被認為是小行星撞擊小行星後的殘餘物[ 11] [ 12] 。對 (596) Scheila 的觀測表明,大量的塵埃是被另一顆直徑約35米的小行星撞擊產生的。
P/2013 R3
P/2013 R3 (卡特琳娜-泛星)是由R.E. Hill 使用卡特琳娜巡天的0.68米施密特望遠鏡,和Bryce T. Bolin 使用在哈雷卡拉的1.8米泛星1號望遠鏡的兩位觀測者獨立發現的[ 13] 。 泛星1號望遠鏡拍攝的照片顯示,兩個不同的輻射源相距僅3英寸,並有一條包覆著這兩個輻射源的尾巴。在2013年10月,使用在拉帕爾馬島 上的10.4米加那利大型望遠鏡 後續觀測拍攝的P/2013 R3影像,顯示這顆彗星正在分裂[ 14] 。疊加10月11和12日的CCD影像,檢查後發現這顆主帶彗星中心有一個明亮的凝聚體,伴隨著它一起運行的還有3個分別標示為a、b、c的碎片。最亮的一個碎片在內華達山脈天文台 1.52米望遠鏡的CCD影樣中也檢測得到[ 14] 。
NASA 報導了哈伯太空望遠鏡 在2013年10月29日至2014年1月14日期間拍攝的一系列影像,顯示這4個主體之間的間隔越來越大[ 15] 。這是由太陽光照射產生的YORP效應 增加了旋轉的速度,使得離心力 導致碎石堆 分離[ 15] 。
組成
一些活躍小行星顯示出組成份像傳統彗星一樣冰冷的跡象,而另一些則被視為像岩石化的小行星一樣。因為地球海洋的氘氫比太低,傳統的彗星不可能是主要來源,因此有人假設主帶彗星(活躍小行星)可能是地球上水的來源[ 16] 。歐洲的科學家提出了一個名為"卡洛琳"(" Caroline ")的主帶彗星樣品返回任務",以收集灰塵樣品並分析揮發物的含量[ 9] 。
成員
'主帶彗星'這個名詞是基於軌道和它存在的位置擴展出來的分類,這並不意味著這些天體是彗星,或是環繞在核心周圍的物質是如同彗星的揮發性物質。
該類別的確定成員包括:
更多信息 名稱, 半長軸(AU) ...
名稱
半長軸 (AU )
近日點 (AU)
TJup
直徑(km)
原因
穀神星
2.77
2.56
3.309
939
水昇華[ 2]
493 Griseldis
3.12
2.57
3.140
46
撞擊[ 17]
596 Scheila
2.92
2.44
3.209
113
撞擊[ 18] [ 19] [ 20]
2201 Oljato
2.18
0.62
3.299
1.8
釋氣[ 21]
3200法厄同
1.27
0.14
4.510
5.8
熱壓製和/或乾燥裂縫 [ 22]
威爾遜-哈靈頓彗星
2.64
0.98
3.082
4
昇華[ 23] [ 24]
6478 Gault
2.31
1.86
3.461
3.7
旋轉自旋增加[ 25] [ 26] [ 27]
7968埃爾斯特-皮薩羅 (133P/埃爾斯特-皮薩羅,P/1996 N2)
3.15
2.64
3.184
3.9
撞擊/冰昇華[ 28] [ 29]
(62412) 2000 SY178
3.15
2.90
3.197
5
Rubble pile disintegration[ 30]
101955 貝努
1.13
0.90
5.525
0.49
熱壓裂、揮發成分釋放和/或撞擊[ 31]
118401 林尼爾 (176P/林尼爾)
3.19
2.57
3.167
4
撞擊/冰昇華[ 32]
(300163) 2006 VW139 (彗星288P)
3.05
2.44
3.204
1.8
冰昇華[ 33]
233P/拉薩格拉 (P/2005 JR71)
3.04
1.79
3.081
撞擊/冰昇華
238P/Read (P/2005 U1)
3.16
2.36
3.154
0.6
撞擊/冰昇華[ 34]
259P/加里德 (P/2008 R1)
2.72
1.79
3.217
0.6
冰昇華/軌道變化[ 35]
311P/PANSTARRS (P/2013 P5)
2.19
1.95
3.661
0.5
碎石堆崩解[ 36] [ 37] [ 38]
313P/吉布斯 (P/2003 S10)
3.16
2.39
3.133
1.0
冰昇華[ 39]
324P/拉薩格拉 (P/2010 R2)
3.10
2.62
3.100
撞擊/冰昇華[ 40]
331P/吉布斯 (P/2012 F5)
3.00
2.88
3.228
碎石堆崩解[ 41] [ 42]
348P/泛星 (P/2011 A5)
3.17
2.21
3.062
354P/林尼爾 (P/2010 A2)
2.29
2.00
3.583
0.22
撞擊[ 43]
358P/泛星 (P/2012 T1)
3.15
2.41
3.134
0.32
撞擊/冰昇華[ 44]
367P/卡特琳娜 (P/2011 CR42)
3.51
2.53
3.042
P/2013 R3-A (卡特琳娜-泛星)
3.03
2.20
3.184
0.2
碎石堆崩解[ 45]
P/2013 R3-B (卡特琳娜-泛星)
3.03
2.20
3.184
0.2
Rubble pile disintegration[ 45]
P/2014 C1(托塔)
3.04
1.69
3.077
P/2015 X6(泛星)
2.75
2.29
3.319
碎石堆崩解或冰昇華[ 46]
P/2016 G1 (泛星)
2.58
2.04
3.367
0.2
撞擊[ 47]
P/2016 J1-A(泛星)
3.17
2.45
3.113
0.5
撞擊/冰昇華/碎石堆崩解[ 48]
P/2016 J1-B (泛星)
3.17
2.45
3.113
0.2
Impact/ice sublimation/rubble pile disintegration[ 48]
P/2016 P1 (泛星)
3.23
2.28
2.967
P/2017 S5 (阿特拉斯)
3.17
2.18
3.092
0.5
冰昇華[ 49]
P/2017 S8 (泛星)
2.78
1.68
3.040
P/2017 S9 (泛星)
3.16
2.20
3.087
P/2018 P3 (泛星)
3.01
1.76
3.096
P/2019 A3 (泛星)
3.15
2.31
3.100
P/2019 A4 (泛星)
2.61
2.36
3.365
P/2019 A7 (泛星)
3.19
2.68
3.103
P/2020 O1 (萊蒙-泛星)
2.65
2.33
3.376
P/2021 A5 (泛星)
3.05
2.62
3.147
关闭
探索
OSIRIS-REx 在2019年1月6日拍攝到的小行星(101955) 貝努 影像中看到粒子的噴出
卡斯塔利亞 是一個提議中的太空任務,用機器人探測133P/埃爾斯特-皮薩羅 ,並對小行星帶中的水進行首次的"原地"量測,從而幫助解開地球水起源之謎[ 50] 。領導人是來自英國開放大學 的科林·斯諾德格拉斯(Colin Snodgrass)。 卡斯塔利亞 是在2015年和2016年向歐洲太空總署 的宇宙視覺計畫 M4和M5兩度提出企劃,但都沒有被選中。團隊仍在持續完善任務概念和科學目標[ 50] 。由於建造時間和軌道動力學的要求,建議發射日期為2028年10月[ 50] 。
OSIRIS-REx 在進入近地小行星 101955 貝努 的繞行軌道後不久,在2019年1月6日,首度觀測到這顆小行星發生粒子拋射事件,導致它被劃分為活躍小行星;這也是太空船首次近距離觀測到小行星的活動。自此次事件之後,它至少觀測到10起其它的此類事件[ 3] 。這些觀測到的質量損失事件規模,比以前用望遠鏡在其它小行星上觀測到的要小得多,表明在活躍小行星上存在質量損失事件量級的連續與統一是一體的 [ 31] 。
相關條目
外部連結
Henry Hsieh's 主帶彗星 ,對細節有較詳盡的說明。
行星學會在MBCs 的文章。 (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
在 MBCs討論主帶彗星和其他彗星在水的特徵上可能有的區別。 (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
大衛·朱維特的活躍小行星 (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
YouTube 對大衛·朱維特的訪問 (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ) (大約在影帶的第9分鐘有談到主帶彗星)
大衛·朱維特 觸發撞擊機制的圖。(页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
Comet-like appearance of (596) Scheila (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
Project T3: Finding Comets in the Asteroid Population
Proper elements of active asteroids at Asteroid Families Portal (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
Discussion of possible differences in characteristics of the water in MBCs and other comets (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
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