四川
探索宇宙奧秘 · 理性思考
一顆彗星正在太空中表演高難度的"倒車入庫(kù)"。
加州大學(xué)洛杉磯分校的大衛(wèi)·朱伊特（David Jewitt）團(tuán)隊(duì)重新分析了哈勃望遠(yuǎn)鏡2017年的觀測(cè)數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)，木星族彗星41P/Tuttle-Giacobini-Kresak（簡(jiǎn)稱41P/TGK）在近日點(diǎn)后突然調(diào)轉(zhuǎn)了自轉(zhuǎn)方向。這顆直徑僅500米的小天體，先是讓自轉(zhuǎn)周期從20小時(shí)延長(zhǎng)至53小時(shí)，幾乎停轉(zhuǎn)，隨后反向加速到14.4小時(shí)一周。
2017年4月，41P/TGK抵達(dá)近日點(diǎn)。這是它離太陽(yáng)最近的位置，也是觀測(cè)的最佳時(shí)機(jī)。
當(dāng)時(shí)的觀測(cè)顯示，彗星的自轉(zhuǎn)在持續(xù)減速。但到了同年12月，當(dāng)彗星再次進(jìn)入視野，數(shù)據(jù)卻讓科學(xué)家震驚：自轉(zhuǎn)周期驟降至14.4小時(shí)。這意味著彗星不僅加速了，而且方向相反。
朱伊特計(jì)算后確認(rèn)，這顆彗星在2017年6月左右完全停止了自轉(zhuǎn)。隨后，它開始反向旋轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)速不斷加快。這種"剎車調(diào)頭"的現(xiàn)象在彗星中并非孤例，但如此劇烈的變化極為罕見。
驅(qū)動(dòng)這一奇觀的是彗星表面的"噴氣"現(xiàn)象。
當(dāng)彗星靠近太陽(yáng)，冰物質(zhì)升華形成噴流。這些氣體并非均勻噴出，而是像隨機(jī)開啟的火箭推進(jìn)器。朱伊特指出，這種各向異性的出氣產(chǎn)生了反作用力矩，持續(xù)給彗核"踩剎車"。
由于41P/TGK的核僅約500米，質(zhì)量小，慣性矩低，微小的力矩就能顯著改變其自轉(zhuǎn)狀態(tài)。相比之下，直徑數(shù)公里的大彗星就很難被這種"微風(fēng)"撼動(dòng)。
數(shù)據(jù)顯示，該彗星表面的活躍區(qū)域比例已從2001年的2.4暴跌至2017年的0.14。這表明其表面正在逐漸固化，揮發(fā)性物質(zhì)減少。
劇烈的自轉(zhuǎn)變動(dòng)給41P/TGK帶來(lái)了生存危機(jī)。
根據(jù)朱伊特的模型，這顆彗星的軌道壽命約為一萬(wàn)年。但混亂的自轉(zhuǎn)可能在25年內(nèi)就將其撕裂。離心力可能超過(guò)物質(zhì)間的引力凝聚力，導(dǎo)致彗核解體。
這種"旋轉(zhuǎn)死亡"是小天體演化的常見結(jié)局?？茖W(xué)家推測(cè)，41P/TGK可能在1500年前被木星引力捕獲時(shí)體積更大。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次近日點(diǎn)的物質(zhì)損失和可能的自轉(zhuǎn)分裂，它才縮小到今天的模樣。
在這一領(lǐng)域，中國(guó)科學(xué)家并非旁觀者。
隨著天問(wèn)系列任務(wù)的推進(jìn)，中國(guó)對(duì)小行星和彗星的實(shí)地探測(cè)能力正在提升。未來(lái)，中國(guó)科學(xué)家有望通過(guò)自主探測(cè)，獲取類似41P/TGK這樣活躍小天體的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。
從20小時(shí)到53小時(shí)，再到14.4小時(shí)，41P/TGK的自轉(zhuǎn)數(shù)字變化記錄著一顆小天體在太陽(yáng)系中的掙扎。當(dāng)它在2028年再次靠近太陽(yáng)時(shí)，我們或許將見證一顆彗星的最終謝幕，或發(fā)現(xiàn)它仍在頑強(qiáng)地"倒車"前行。
David Jewitt, Reversal of Spin: Comet 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2602.06403
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