信使号探测器发现水星存在周期性流星雨

2014年12月23日09:07   新浪科技 微博    收藏本文     
艺术示意图:研究显示水星上可能会周期性发生流星雨,原因是其轨道会周期性的穿越恩克彗星留下的碎屑物区域  艺术示意图:研究显示水星上可能会周期性发生流星雨,原因是其轨道会周期性的穿越恩克彗星留下的碎屑物区域

  新浪科技讯 北京时间12月23日消息,据Sciencedaily网站报道,一项最新研究显示,我们太阳系中距离太阳最近的大行星似乎会周期性地上演流星雨,而为其带来这些流星体的也正是每年为地球上的人们献上夜空大礼的同一颗彗星。

  水星拥有一层非常稀薄的散逸气体层,美国宇航局发射的“信使号”水星探测器目前正在对这一“大气层”开展详细的考察,正是在此期间,科学家们观察到其中出现的流星现象。

  罗斯玛丽·基伦(Rosemary Killen)是美国宇航局戈达德空间飞行中心的一名行星科学家,也是这篇已经刊载于《伊卡鲁斯》杂志上的论文的第一作者。他表示:“发现水星上可能存在流星雨现象真是让人感到非常兴奋,尤其重要的是我们此前对于水星周围的等离子体以及尘埃环境的了解都还停留在非常初步的阶段。”

  彗星或小行星会在它们的轨道路径上散布大量尘埃碎屑物,形成一片碎屑区域,当行星体穿越这样一片区域时便会发生流星雨现象。那些最细微的尘埃,碎屑和冰粒并在太阳辐射压的作用下被推向背离太阳的方向,从而形成彗星壮观的彗尾。而那些稍大一些的碎屑则会沿着彗星运行轨道一路散播开来,就像掉落的面包屑——这是大量的小流星体正在形成!

  每年,地球都会经历数次流星雨的洗礼,包括北半球夏季的英仙座流星雨,这是由斯威夫特·塔特尔彗星留下的碎屑物质形成的;另外还有12月份的双子座流星雨,这是少见的与小行星有关的流星雨。恩克彗星在内太阳系产生了数个碎屑物区域,形成多个流星雨,包括金牛座北流星雨和金牛座南流星雨,分别出现在每年的10月份以及11月份,以及金牛座β流星雨,主要是在每年的6月份和7月份期间发生。

  水星上发生流星雨的一项重要指标特征是其大气中出现钙含量的规律性上升。信使号探测器搭载的“水星大气与地表成分光谱仪”进行的测量结果显示,自从2011年3月份开始进入水星轨道运行以来经历的最初9个水星年中,水星大气中均出现了钙含量的季节性规律变化。

  对于这一大气钙含量的规律性升高,一种解释是认为这是微小颗粒体撞击水星,并将富钙分子从水星地表溅射出来,这一过程被称作“撞击蒸发”。随着行星际尘埃以及微陨星不断撞击水星地表,水星周围的气体环境成分不断被更新。然而仅仅考虑内太阳系尘埃背景本身并不能解释这种钙含量的周期性升高。这就暗示存在一个额外的尘埃来源,如彗星留下的碎屑物区域。对所有可能会穿过水星轨道的彗星碎屑物区域进行的分析结果显示,最有可能的彗星是恩克彗星。

  约瑟夫·汉恩(Joseph Hahn)是来自美国德克萨斯州奥斯丁空间科学研究所的一名行星动力学家,也是有关研究论文的第一作者。他表示:“如果我们的理论是正确的,那么水星就是一个巨大的吸尘器。这颗行星一直稳定地处于大量行星际尘埃的轰击之下,并会周期性地穿越其他一些尘埃碎屑带,我们的研究结果认为这些碎屑带是恩克彗星留下的。”

  研究组设计了详细的计算机模拟程序来检验他们关于恩克彗星的假设理论。然而在信使号飞船数据中观察到的钙含量上升在模拟过程中被部分抵消了。这主要可能是由于彗星轨道在木星以及其他大行星引力摄动影响下随时间发生的改变。

  信使号探测器首席科学家,哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的西恩·所罗门(Sean Solomon)指出:“借助信使号探测器的数据,几年前科学家们便已经注意到随着水星轨道位置的不同,其散逸气体层中钙含量发生的变化,但指出这一变化的原因是由于某颗特定彗星产生‘流星雨’的想法则是新的。”他表示:“这项成果将为未来更多的研究奠定基础,查明这种流星雨现象对水星与其周围太阳系环境的相互作用将会产生何种影响。”

  美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)建造了信使号水星飞船并负责其日常运行管理。(晨风)

文章关键词: 水星流星雨周期性探测器

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