太空情报员|小行星为啥喷砂子?( 三 )
通常来说 , 彗星和活跃小行星的喷发有很多可能的原因和机制 , 而侦探们要做的 , 是寻找和探讨所有的可能 , 排除其中的不可能 。
对于三次大喷发 , 天文学家探索了6种可能的原因 。 1、自转瓦解
一个星球自转越快 , 星球上的物体受到的离心作用就越强 。 快到一定程度 , 这个星球就会变得不稳定 , 星球上的尘埃和石块就可能脱离引力束缚 , 簌簌地剥落散逸 。
很多自转较快、个头较小的活跃小行星或者彗星因为“聚合”方式比较松散 , 就有可能经历过一定程度的自转瓦解 。
主带彗星331P/Gibbs(原名P/2012 F5)就曾明确被观测到由于自转太快而“掉渣”的现象 。
本文插图
2014年8月26日 , Keck II望远镜观测(绿色箭头)的尾迹里有四块掉出的碎片(白色箭头)
但这不符合在贝努上观测到的情况 。
因为自转甩出碎片和尘埃这种事儿 , 肯定会优先发生在受到离心作用最大的赤道区域 , 而且只可能沿着自转方向甩出去 。
而不是像贝努现在这样 , 从低纬到高纬随机喷发 , 而且顺行逆行、啥轨道啥角度都有 。
2、静电漂浮
太阳风长驱直入打在没有大气的星球表面产生的电场 , 会让尘埃粒子因为静电力的作用而离开星球表面 , 漂浮游动起来 。
这是探测者号系列任务(Surveyor)在月球上发现的地平线光(lunar horizon glow)可能的原因 。
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月尘跳动的舞步 | NASA
但在贝努这么大的小行星上 , 静电作用顶多只能扬起毫米级的砂粒 , 而且速度不太可能超过1米/秒——也就是说 , 静电作用不太可能产生在贝努周围发现的这么大、这么快的粒子运动 。
3、冰升华
一氧化碳、干冰、水冰等挥发性物质的升华会带动尘埃粒子的释放 , 这是彗星喷发出的尘埃粒子常见原因之一 。
本文插图
彗星67P | ESA
但这对贝努依然是不太可能的——因为贝努当时距离太阳已经很近了 , 低纬区域表面的温度高达110摄氏度以上 , 常见的挥发性物质都不可能还保持冰的状态存在了 。
更何况 , 目前为止的光谱观测并没有在贝努的表面发现水冰的存在 , 也没有发现近期发生过什么可能释放出地下各种物质冰的地质活动 。
4、含水矿物释放水
虽然贝努表面没发现水冰 , 但有其他形式的水呀!光谱观测表明 , 贝努表面富含一种叫做层状硅酸盐的含水矿物 , 这种矿物就可能在贝努目前的温度条件下释放出“锁住”的水 , 产生气压 , 带动尘埃和砂粒的喷发 。
天文学家认为 , 导致近地小行星法厄同(3200 Phaethon)喷发尘埃可能的原因之一 , 就是含水矿物的分解。 贝努也同样有这种可能 。
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近地小行星法厄同喷发的尘埃 , 被认为是双子座流星雨的来源 | Steed5、流星体撞击
被流星体不断撞击 , 是太阳系里每颗星球绝对不可能避免的日常 。 自然 , 撞击挖掘和溅射出的物质也完全可能成为贝努喷射沙尘和砾石的来源——据推算 , 一颗质量2.5微克的星际尘埃以15.5公里/秒的速度撞上贝努 , 就能带来300毫焦能量 , 产生一次像1月6日那么大规模的喷发事件 。
唯一有点问题的是:按照目前的星际尘埃模型估算 , 这种重量的流星体撞击对贝努简直太频繁了 , 平均每分钟就能发生一次——远远超出了目前在贝努观测到的大型喷发事件的频率(约2周一次) 。
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