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揭秘流星雨的多样面貌:彗星如何瓦解决定了夜空的璀璨盛宴!

2024-09-06科学

宇宙总是为我们地球上的居民上演精彩的表演,而其中最壮观的景象之一无疑是流星雨。当我们看到这些快速移动的光条划过夜空,其实是一些微小的粒子——通常是彗星的残骸——闯入我们的大气层,与大气分子碰撞产生的光。

彗星主要由冰构成,但里面也掺杂了一些岩石,因此人们常常形象地称它们为「脏雪球」。这些「脏雪球」沿着椭圆的轨道绕太阳运行,当它们靠近太阳时,太阳的强烈热量会使彗星中的冰迅速变成气体,这个过程叫做升华。同时,太阳风——太阳发出的粒子流——会将这些气体和尘埃吹成一条总是指向远离太阳方向的尾巴。

最近,一组由45名研究人员组成的团队在研究流星雨时发现了一个有趣的现象。他们发现,并非所有彗星在接近太阳时都以相同的方式瓦解。通过使用全球范围内的低光摄像机,这个团队研究了47个年轻的流星雨。摄像机记录了流星的路径,使研究人员能够计算出它们在何时开始发光,以及它们在大气中是如何减速的。他们还测量了流星的组成,从而推断出粒子的大小。

在发表在【伊卡洛斯】杂志上的一篇论文中,这个团队提出了一个理论:彗星会简单地分解成它们原本构成的「卵石」大小。这很有道理,因为彗星是由尘埃、岩石和冰的块状物形成的。当彗星在太阳系寒冷的边缘轨道上运行时,更多的冰会慢慢形成,但当它在向内太阳的旅程中加热时,冰又会因为升华而再次瓦解。

论文的结果显示,周期较长的彗星,如那些源自奥尔特云的彗星,通常会分解成表明它们是在缓慢而温和的积聚条件下形成的粒子大小。这些产生的流星体密度较低,并且往往只在进入地球大气层较深的地方才会变得更亮。另一方面,来自木星家族的彗星则会分解成更小、更密集的流星体,其固体物质平均多出8%。

研究团队还研究了一些源自小行星的流星雨,发现这些小行星产生的流星雨粒子较小,有它们形成过程中激烈破碎的证据。研究人员承认他们的发现会有例外,但他们的研究有助于我们更全面地了解太阳系早期演化阶段的情况,以及赋予我们流星雨美景的彗星的本质。