法厄同如何制造出双子座流星雨？历史定论要被推翻了

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编译：sunday

校对：牧夫天文校对组

排版：王招君

后台：李子琦

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欧洲空间局和NASA的SOHO天文台（太阳和日球层探测器）最新的观测结果表明，14年来人类对于法厄同这颗绕太阳运行的奇怪“岩石彗星”的观点要被推翻了，它可能重新揭示双子座流星雨的诞生之谜。

每年的12月，双子座流星雨都会在地球的天空中闪亮登场，因为地球这时会从太空中一片巨大的尘埃云穿过。多年以来，双子座流星雨的母体一直悬而未知。大多数一年一度的流星雨都与彗星有关：彗星的尾巴便是其轨迹上留下的尘埃云，部分尘埃落入路过的地球形成了流星雨。但是双子座流星雨很不同:其母体并不好认证。

曾经，1983年美国、英国和荷兰的IRAS联合卫星发现法厄同这颗星体时，天文学家们认为这个谜团已经破解。法厄同是一颗直径5.8公里，围绕太阳运行的小天体，尽管它是一颗小行星而不是一颗彗星，其轨道与产生双子座流星雨的尘埃云非常接近，所以几乎可以肯定地证明法厄同是双子座流星雨的母体。

紫色-法厄同，红色-火星，蓝色-地球，绿色-金星，青色-水星

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法厄同经过近日点

ESA/NASA/USNRL/K. Battams

法厄同绕太阳运行一周需要524天，其轨道的一部分异常接近太阳。法厄同的近日点距离太阳仅有2100万公里（比水星近日点的一半还小），由于太阳耀眼的光芒，地球上无法观测到它。因此，研究小行星在近日点附近活动的唯一方法是利用空间太阳观测卫星对其成像。

自2009年以来，NASA的日地关系观测台(STEREO)已经观察到这颗小行星在经过近日点几个小时后突然变亮的现象。在这种近距离的接触中，法厄同还会背对着太阳长出一条长达数百公里的尾巴。最初人们认为，小行星在经过太阳时，表面裂缝会释放出微小尘埃颗粒，从而引发这种现象。这也是为什么法厄同会被称为“岩石彗星”。

现在，SOHO天文台在2022年5月记录下的新观测结果表明，钠原子的释放可能是这种现象的根源，这与近14年的观点完全不同。

两种滤光镜图像中的法厄同

ESA/NASA/Q. Zhang

Qicheng Zhang和Karl Battams设计了一项特殊的观测计划，利用SOHO天文台的大角度和光谱日冕仪(LASCO)望远镜拍摄了经过滤的长曝光图像。其中，透过蓝色滤光片拍摄的图像中，没有法厄同和它的尾巴，但是在对钠光源敏感的橙色滤光片拍摄的图像中，法厄同显得相当明亮。这份令人信服的证据表明，钠正在释放。这种辐射是由荧光引起的，当钠原子被太阳光激发，它们就会发出特定波长的橙色光，就像路灯（钠灯）一样。

领导这项研究的博士生Qicheng Zhang说：“我们独特的观测计划首次在SOHO天文台的数据中发现了神秘的小行星法厄同。有着27年历史的LASCO相机一直在进行常规的观测，这项特殊的观测计划中途加入并利用其独特的滤光片，发现了这些隐藏的秘密。通过挖掘SOHO天文台的宝库，我们证明了从1997年至今的18个不同的轨道中，小行星法厄同在LASCO图像中都是可见的。”

SOHO天文台发现近日点处的法厄同

ESA

小行星法厄同并不是太阳附近唯一释放钠的物体。水星也呈现出明亮的钠尾，并在近日点后两周左右达到峰值——欧洲空间局和日本航天局的BepiColombo联合任务将在水星轨道上对此进行探测调查。日地关系观测台的H 1-1日球层成像仪观测到的水星钠尾如同一盏标准灯，被用作校准标准来研究小行星法厄同的这种辐射，从而支持Zhang的理论。

SOHO天文台已经观测到了数百个微小的绕日天体，我们将这些天体归类为“彗—冰”体，它们非常靠近太阳时就会发光。要把这些小天体与像法厄同这样暂时发光的小行星区分开来很难。然而，在这项研究中发现的钠开启了一种新的可能，也许SOHO天文台之前发现的所谓彗星更可能是法厄同这样的岩质小行星。

这项研究为双子座流星体的形成之谜提供了更多的线索，双子座流星体的大小从沙粒到豌豆大小不等。然而，小行星表面钠的释放不足以散裂出这些颗粒并形成“尾流”。我们可以猜想，小行星法厄同在两千多年前发生的一次分裂中造就这场流星雨。

这层新的挥发性钠使小行星法厄同变亮，这有助于我们对其展开观测，也可能让法厄同的另一次质量损失事件重新浮出水面，或许这事件就发生在之前1000年内。因此，我们可以通过研究法厄同来更好地理解双子座流星体的确切起源。

SOHO天文台观测到的彗星

ESA/NASA/R. Pickard

人们之所以对法厄同非常感兴趣正是由于其独特的现象和神秘的历史，这也使得它成为未来近距离探测研究重要且有趣的目标。因此，日本航天局一项名为DESTINY+的飞越任务准备在2028年发射探测器，以拍摄小行星法厄同的表面图像，并揭示其更多的历史信息。

除了未来的任务，民间科学家可以利用SOHO天文台揭示新发现。在SOHO天文台的图像中，超过4500个环绕太阳的物体被识别出来，其中大多数是在掠日者项目的帮助下发现的。民间 “彗星猎人”可以通过筛选SOHO和STEREO的数据来识别出新的物体。

LASCO和掠日者项目的首席研究员Karl Battams解释道：“SOHO是历史上最杰出的彗星猎手，它还有大量的观测数据仍在等待详细的分析。由于SOHO和STEREO在太空中的独特位置，它们能够定期观察离太阳极近的物体。多亏了这些项目和未来登陆小行星的任务，小行星和彗星的研究一片光明，它们将帮助我们揭开更多关于这些天体的秘密。”

欧空局SOHO项目科学家Bernhard Fleck补充说：“自1995年发射以来，SOHO天文台及其仪器设备持续不断地产出令人兴奋的科学成果，这个项目除了其主要的目标太阳之外，还以不同的方式在研究小行星和彗星。”

责任编辑：杨欣冉

牧夫新媒体编辑部

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来源：NASA

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