这不是科幻,却比科幻大片更有视觉冲击力!日前,广州90后许文韬以第一作者的身份在美国《天体物理学杂志通讯》刊发重磅论文,震惊全球:“在太阳系边缘,确认迄今最大的彗星正以每小时3.5万千米的速度飞行!”
而该发现是中国澳门科技大学太空科学研究所、月球与行星科学国家重点实验室助理教授许文韬主导完成的。许文韬是谁?500万亿吨的彗星走向如何?这颗巨无霸“天外来客”对于研究人类起源有何意义?针对天文爱好者关注的话题,本报记者专访了发现该彗星的团队首席研究员许文韬。
文/图 广州日报全媒体记者 吴波
大约是普通彗星质量的10万倍
NASA已经确定了人类通过哈勃望远镜发现最大质量的彗星。许文韬告诉记者,利用最新的方法,团队已经确定,该彗星确实是迄今为止人类发现最巨大的彗星,其彗核直径达到了140公里,其质量也相当惊人,达到了约500万亿吨,是一般彗星的10万倍。
此刻,这个巨无霸彗星(命名为C/2014 UN271)距离我们仍然有20个天文单位(约30亿公里),观测难度非常大。预计在2031年的时候,C/2014 UN271就要来到它的近日点了。你可能会纳闷:直径仅140公里,就已经是目前发现的最大彗星了?如果只有这么大,为何出现在遥远的太空时还能被发现呢?
中国人成功发现彗核的光度
许文韬透露,“我们的研究团队一共是四位成员,首席研究员是我本人,合作者包括美国加州大学洛杉矶(UCLA)的教授David Jewitt博士、中国澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室的助理教授余亮亮博士以及美国太空望远镜科学研究所的技术人员Max Mutchler。这次是我首次以首席研究员的身份和他们一起来开展哈勃的观测项目。”
关于该彗星捕获的过程,许博士告诉记者:“由于这颗彗星在距离太阳相当遥远的时候便已经较为活跃。为了确定这颗彗星的性质,我们马上申请了哈勃以及一个地面南半球的大型望远镜。我们第一次申请哈勃的观测被拒绝了,但地面的观测申请通过了。然而由于地面的观测数据受到地球大气抖动的干扰,效果不是很好。所以我们后来再一次申请了哈勃观测,这次成功了。哈勃于今年1月8日按照我们的设置要求拍摄了5张图像。为我们的成功提供了必要条件。”
“但由于彗星受到太阳的加热,产生的尘埃形成了一个彗发,令我们无法直接测量彗核的大小。于是,我们分析彗发的亮度分布,建立了一个彗发模型,然后根据这个模型从观测数据中移除掉了彗发的讯号,成功得到了来自彗核的亮度。结合这些射电观测以及哈勃的观测,不仅得到了彗核大小,还得到了彗核的反照率:其反光能力只有3%-4%,比煤炭还黑。”
大咖论道
许文韬:地球人不必担心
太阳系边缘或有许多大彗星
广州日报全媒体:你们发现的彗星质量500万亿吨,普通读者可能没具体概念,有多大呢,可否以一个形象比喻?
许文韬:根据我们的计算结果,这颗彗星的直径大概在120-140公里之间,差不多是广州市区到澳门或者香港的距离,投影面积差不多把整个珠三角地区都覆盖进去了。
广州日报全媒体:这个彗星,目前以每小时约35400公里的移动速度,它将于2031年左右到达近地点,它会撞到地球吗?
许文韬:虽然这颗彗星非常大,但人类不必担心。即使在近地点,彗星与地球之间的距离仍然在安全范围之内。简单地说,彗星对地球没有威胁,因为近地点距离地球17亿公里,大约在土星与木星之间,即使被木星吸引,也不会撞地球。
然而,这一发现意味着在太阳系的边缘可能会有许多类似的大质量彗星,虽然C/2014 UN271是安全的,但其他大质量彗星则不一定。
地球的水可能是彗星带来的
广州日报全媒体:自人类开启智慧以来,始终被一个基本问题困扰着:我们来自哪里?研究彗星,对于探索生命的起源有哪些帮助?
许文韬:如果我们想要了解太阳系的早期历史以及演化过程,彗星是科学上极为重要的研究目标。自45亿年前地球形成之后若是没有富含水的地外物质补充,到今时今日地球上的水应早已消失殆尽,遑论生命诞生及演化。
由于彗星是太阳系中富含水冰等活性物质并可能与地球轨道相交的天体,自然而然我们会联想到地球上现有的水可能是彗星带来的,甚至包括部分有机物,促成生命的诞生。
文创科普
新发现:一部分小天体时而像小行星,时而像彗星
当记者问,“神秘的彗星一直是科幻文学作品描写的对象,能否给我们科普一下,真实的彗星跟宇宙的形成有怎样的关联?”对此,许文韬阐述如下:
彗星是太阳星云凝聚形成太阳和行星之后的残留物,彗星上没有地震火山等地质活动,且远离太阳照射,长期被保存在又冷又暗的“冷库”中,几乎完美地保存了太阳系最初形成时的信息。彗星来自寒冷、黑暗的太阳系外层边缘,奥尔特云被称为彗星的“老家”,那里聚集着数万亿颗彗星。
现在流行的理论认为,46亿年前,太阳形成了。在太阳周围有一个由尘埃及气体所构成的盘状结构,叫作原行星盘。在这个原行星盘中,尘埃颗粒之间相互发生碰撞,可能会黏合而变大,变成微行星。有一些微行星进一步吸积周围的物质,形成了今日的大行星。
然而更多的微行星并没有形成大行星,有一些被抛射出了太阳系,或者撞击了太阳及行星。残留的微行星若是一直比较靠近太阳的话,活性物质会因温度较高而消耗掉,形成了今天的小行星,而有些大部分时间因远离太阳而得以保持其活性物质的变成了彗星。
以前我们以为小行星和彗星是迥然不同的,但现在我们发现,有相当一部分小天体它们时而像小行星,时而像彗星。