天文学家认为多达 60% 的近地天体可能是暗彗星
密歇根大学的一项研究表明，多达 60% 的近地天体可能是暗彗星，即太阳系中绕太阳运行的神秘小行星，它们可能含有或曾经含有冰，可能是向地球输送水的途径之一。这项研究结果表明，小行星带（太阳系中位于木星和火星之间的区域，包含太阳系中大部分岩石小行星）中的小行星表面存在冰层，密歇根大学天文学研究生、这项研究的主要作者阿斯特·泰勒 (Aster Taylor) 表示，自 20 世纪 80 年代以来，人们就一直怀疑存在这种现象。
泰勒表示，这项研究还揭示了将冰输送到近地太阳系的潜在途径。地球如何获得水是一个长期存在的问题。
“我们不知道这些暗彗星是否将水带到了地球。我们不能这么说。但我们可以说，关于地球上的水究竟是如何到达这里的，仍然存在争议，”泰勒说。“我们所做的工作表明，这是将冰从太阳系其他地方带到地球环境的另一条途径。”
研究进一步表明，一个大型物体可能来自木星族彗星，这些彗星的轨道靠近木星。该团队的研究结果发表在《伊卡洛斯》杂志上。
暗彗星有点神秘，因为它们兼具小行星和彗星的特征。小行星是没有冰的岩石体，它们绕太阳运行，通常在所谓的冰线内。这意味着它们距离太阳足够近，以至于小行星携带的任何冰都可能升华，或者从固态冰直接变成气体。
彗星是冰质天体，彗尾呈模糊状，彗尾云通常环绕彗星。升华的冰会携带尘埃，形成云。此外，彗星通常具有轻微的加速度，这种加速度不是由重力推动的，而是由冰的升华推动的，称为非重力加速度。
该研究检查了七颗暗彗星，估计所有近地天体中 0.5% 到 60% 可能是暗彗星，它们没有彗发，但有非重力加速度。研究人员还认为，这些暗彗星可能来自小行星带，由于这些暗彗星有非重力加速度，研究结果表明小行星带中的小行星含有冰。
“我们认为这些物体来自内主小行星带和/或外主小行星带，这意味着这是将一些冰带入内太阳系的另一种机制，”泰勒说。“内主小行星带中的冰可能比我们想象的要多。那里可能有更多这样的物体。这可能是最近小行星群的很大一部分。我们真的不知道，但由于这些发现，我们有了更多问题。”
在之前的研究中，包括泰勒在内的一组研究人员发现了一组近地天体的非重力加速度，并将它们命名为“暗彗星”。他们确定，暗彗星的非重力加速度可能是少量冰升华的结果。
在当前的研究中，泰勒和他们的同事想要发现暗彗星来自何处。
“近地天体不会在目前的轨道上停留很长时间，因为近地环境很混乱，”他们说。“它们只能在近地环境中停留大约 1000 万年。因为太阳系比这要古老得多，这意味着近地天体来自某个地方——我们不断地从另一个更大的来源获得近地天体。”
为了确定这群暗彗星的起源，泰勒和合著者创建了动力学模型，为不同彗星群的天体分配了非重力加速度。然后，他们根据分配的非重力加速度模拟了这些天体在 10 万年内将遵循的路径。
研究人员观察到，许多此类物体最终都落到了暗彗星现在所在的地方，并发现在所有潜在来源中，主小行星带是最有可能的起源地。
泰勒表示，其中一颗暗彗星名为 2003 RM，它沿着椭圆轨道靠近地球运行，然后飞向木星，最后又飞过地球。它的运行路径与木星族彗星的预期运行路径相同，也就是说，它的位置与被撞离轨道的彗星一致。
同时，研究发现，其余暗彗星很可能来自小行星带的内带。由于暗彗星很可能含有冰，这表明内主带存在冰。
然后，研究人员将之前提出的理论应用到暗彗星群中，以确定这些物体为何如此小且旋转速度如此之快。泰勒说，彗星是由冰结合在一起的岩石结构——想象一个脏冰块。一旦它们在太阳系的冰线内碰撞，冰就会开始释放气体。这会导致物体加速，但也会导致物体旋转得相当快——快到足以让物体分裂。
“这些碎片上也会有冰，所以它们也会旋转得越来越快，直到破碎成更多的碎片，”泰勒说。“你可以一直这样做，直到它们变得越来越小。我们的建议是，得到这些小而快速旋转的物体的方法是，拿几个大物体，然后把它们打碎。”
随着这种情况的发生，物体不断失去冰，变得更小，并且旋转得更快。
研究人员认为，虽然较大的暗彗星 2003 RM 可能是从小行星带外部主带中被踢出的较大物体，但他们正在检查的另外六个物体很可能来自内部主带，是由一个物体被撞击到内部然后破裂而形成的。
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