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揭秘流星雨的多樣面貌:彗星如何瓦解決定了夜空的璀璨盛宴!

2024-09-06科學

宇宙總是為我們地球上的居民上演精彩的表演,而其中最壯觀的景象之一無疑是流星雨。當我們看到這些快速移動的光條劃過夜空,其實是一些微小的粒子——通常是彗星的殘骸——闖入我們的大氣層,與大氣分子碰撞產生的光。

彗星主要由冰構成,但裏面也摻雜了一些巖石,因此人們常常形象地稱它們為「臟雪球」。這些「臟雪球」沿著橢圓的軌域繞太陽執行,當它們靠近太陽時,太陽的強烈熱量會使彗星中的冰迅速變成瓦斯,這個過程叫做昇華。同時,太陽風——太陽發出的粒子流——會將這些瓦斯和塵埃吹成一條總是指向遠離太陽方向的尾巴。

最近,一組由45名研究人員組成的團隊在研究流星雨時發現了一個有趣的現象。他們發現,並非所有彗星在接近太陽時都以相同的方式瓦解。透過使用全球範圍內的低光攝影機,這個團隊研究了47個年輕的流星雨。攝影機記錄了流星的路徑,使研究人員能夠計算出它們在何時開始發光,以及它們在大氣中是如何減速的。他們還測量了流星的組成,從而推斷出粒子的大小。

在發表在【伊卡洛斯】雜誌上的一篇論文中,這個團隊提出了一個理論:彗星會簡單地分解成它們原本構成的「卵石」大小。這很有道理,因為彗星是由塵埃、巖石和冰的塊狀物形成的。當彗星在太陽系寒冷的邊緣軌域上執行時,更多的冰會慢慢形成,但當它在向內太陽的旅程中加熱時,冰又會因為昇華而再次瓦解。

論文的結果顯示,周期較長的彗星,如那些源自奧爾特雲的彗星,通常會分解成表明它們是在緩慢而溫和的積聚條件下形成的粒子大小。這些產生的流星體密度較低,並且往往只在進入地球大氣層較深的地方才會變得更亮。另一方面,來自木星家族的彗星則會分解成更小、更密集的流星體,其固體物質平均多出8%。

研究團隊還研究了一些源自小行星的流星雨,發現這些小行星產生的流星雨粒子較小,有它們形成過程中激烈破碎的證據。研究人員承認他們的發現會有例外,但他們的研究有助於我們更全面地了解太陽系早期演化階段的情況,以及賦予我們流星雨美景的彗星的本質。