美國 太空總署（NASA） 哈伯望遠鏡（HST）首次偵測到 小型彗星自轉方向反轉

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美國 太空總署（NASA） 哈伯望遠鏡（HST）首次偵測到 小型彗星自轉方向反轉



天文學家利用 美國太空總署（NASA）的哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope , HST）發現，一顆小型彗星的
自轉速度減慢，隨後又發生了自轉方向的反轉。

這現像生動地展現了劇烈的活動如何影響太陽系中小型天體的自轉和物理演化。

這是研究人員首次觀測到 彗星（comet）自轉方向反轉的證據。

這顆彗星名為 "41P / 塔特爾-賈科比尼-克雷薩克彗星（Tuttle-Giacobini-Kresák）  "（簡稱41P），可能起源於 柯伊伯帶
（Kuiper Belt），並被 木星（Jupiter） 的引力拋入目前的軌道，現在每5.4年造訪一次內太陽系。

在2017年 近距離飛掠太陽之後，科學家發現 "41P彗星" 的自轉速度顯著減慢。

美國太空總署（NASA）尼爾·格雷爾斯·史威夫特天文台（Neil Gehrels Swift Observatory）2017年5月的數據顯示，
這顆彗星的自轉速度比2017年3月由 位於美國 亞利桑那州（ Arizona）洛威爾天文台（Lowell Observatory）
的探索頻道望遠鏡（Discovery Channel Telescope） 觀測到的速度慢了三倍。

一項對哈伯望遠鏡（Hubble Space Telescope , HST）後續觀測數據的新分析表明，這顆彗星的自轉發生了
更不尋常的變化。

哈伯望遠鏡 2017年12月的影像顯示，這顆彗星的自轉速度再次大幅加快，週期約14小時，而史威夫特天文台
（Neil Gehrels Swift Observatory）測得的週期為46至60小時。

研究人員表示，最簡單的解釋是，這顆彗星的自轉速度持續減慢直至幾乎停止，然後由於其表面噴出的氣體流迫使
它朝幾乎相反的方向旋轉。

詳細闡述這項發現的科學論文已於週四發表在《天文學雜誌》（The Astronomical Journal）上。


小巧而不穩定的彗核
哈伯望遠鏡（Hubble Space Telescope , HST）也確定了彗核的大小，測量結果顯示其直徑約為0.6英里（約1公里），
大約是艾菲爾鐵塔高度的三倍。對於彗星而言，這個尺寸尤其小，因此很容易發生扭轉。

當彗星接近太陽時，熱量會導致冰凍的物質昇華，並將物質噴射到太空中。

「從彗星表面噴出的氣體就像小型推進器一樣，」論文作者、加州大學 洛杉磯分校的戴維·朱伊特（David Jewitt）說。
“如果這些噴流分佈不均勻，它們會顯著改變彗星，尤其是小型彗星的自轉方式。”

這顆彗星最初朝一個方向自轉，但氣體噴流的推力逐漸減緩了它的自轉速度。由於噴流持續推力，最終導致彗星開始朝
相反的方向自轉。

「這就像推動旋轉木馬一樣，」朱伊特說。 “如果它朝一個方向轉動，然後你朝那個方向推它，你就可以減慢它的速度
並讓它反轉。”


快速演化的證據
研究還表明，自 "41P彗星" 早期回歸以來，其整體活動顯著下降。

在2001年過近日點期間，"41P彗星" 的活動異常活躍，與其體積相比顯得格外突出。到了2017年，其氣體產量下降
約一個數量級。

這項變化表明，彗星表面可能正在快速演化，這可能是由於近地表揮發性物質的消耗殆盡或被隔熱塵埃層覆蓋所致。
彗星結構的大多數變化都發生在數百年或更長的時間。

"41P彗星" 觀測到的快速自轉變化為我們提供了一個難得的機會，讓我們得以在人類的時間尺度上觀察演化過程的展開。

基於測量的扭矩和質量損失率建立的模型表明，持續的自轉變化最終可能導致41P彗星的結構不穩定。

如果彗星自轉速度過快，離心力就能克服其微弱的引力和強度，可能導致彗星碎裂甚至解體。

加州大學 洛杉磯分校的戴維·朱伊特（David Jewitt）說「我預計這顆彗核會很快自毀，然而，41P彗星可能已經在目前
的軌道上運行了大約 1,500年。


檔案發現
哈伯望遠鏡（Hubble Space Telescope , HST）已持續35餘年收集宇宙各處的成像和光譜數據，所有這些觀測數據都儲存
在 米庫爾斯基空間望遠鏡（Mikulski Archive for Space Telescopes） 檔案庫中。

該檔案庫是一個中央資料庫，收錄了包括 哈伯望遠鏡（HST） 在內的十餘項天文任務的資料。

朱伊特 在瀏覽檔案庫時發現了這些觀測數據，並意識到它們尚未被分析。

透過向所有人開放NASA的科學數據，我們可以重新審視多年前甚至幾十年前的觀測數據，以解答新的科學問題。

在許多情況下，科學家不僅透過新的觀測資料不斷取得發現，還透過挖掘數十年來太空探索累積的檔案資料來實現這一目標。