彗星塵

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彗星塵指的是宇宙塵,它的來源是彗星。彗星塵可以提供彗星起源的線索。

塵埃和彗星的起源[编辑]

顯微鏡下看見的彗星塵埃顆粒。

彗星起源的模型有:[1]

  1. 星際模型,
  2. 太陽系模型,
  3. 原始碎石堆,
  4. 聚集在天王星海王星區域圍繞著的星子塵埃盤面,
  5. 原恆星風掃掠出的低溫外殼物質。

彗星的體積大小的特性,像是密度以及化學成分,可以區分模型之間的不同。例如,彗星和星際塵埃的同位素比率非常接近,顯示兩著有著一個共同的起源。

在1),星際塵埃模型說在濃厚雲氣的塵埃粒子上早於太陽形成。冰和塵埃混合,然後聚合成彗星,化學性質沒有明顯的改變。J. Mayo Greenberg在1986年率先提出這種想法。

在2) 太陽系模型,在星際雲中形成的冰首先揮發成為圍繞著原始太陽的塵埃和氣體吸積盤中的一部分。揮發的冰稍後在凝結成固體,並成為彗星的一部分。 The vaporized ices later resolidified and assembled into comets. 所以彗星在這個模型中會與由星際冰直接形成的彗星有著不同的組成。.

在3) 原始碎石堆模型說彗星是在木星形成的區域內凝聚成形。

星塵號發現在威爾德二號彗星的彗星塵內有矽酸鹽的結晶,這意味著塵埃形成的溫度超過[玻璃熔點]] (>1,000K),是在環繞著年輕恆星盤面的內側高溫地區,然後混合著太陽星雲從恆星內側向外輻射很遠的距離,或是塵埃粒子凝結在發展中紅巨星或超巨星向外流動。威爾德二號彗星的塵埃與新形成恆星吸積盤外側發現的顆粒相似[2]

彗星和它的塵埃讓我們可以研究太陽系主要行星軌道以外的區域。彗星的區別在於它們的軌道,長週期彗星的軌道週期超過200年,有著很長的橢圓軌道,與太陽系平面的傾斜是隨機的。短週期彗星與太陽系平面的傾斜通常都小於30度,環繞太陽公轉的方向如同行星一樣,都是逆時針的,並且週期少於200年。

一顆彗星遍歷它的軌道時將體驗一系列不同的條件。對長週期彗星,大部分的時間都在遠離太陽的場所,因為溫度太低而不會發生冰蒸發的情況。當它經過類地行星的區域,蒸發將快速到足以將小顆粒帶走,但較大的顆粒仍會受到抑制而留在彗核,並開始形成塵埃層。越靠近太陽,熱和蒸發的速率越高,因此將沒有塵埃柯粒可以留存。所以,覆蓋著彗核的塵埃層厚度可以顯示彗星會接近太陽到多近,以及經過近日點次數的多寡。如果一顆彗星有著厚厚的塵埃層,它可能已經頻繁的經過近日點,但並沒有過度的接近太陽。

塵埃層累積的厚度,可能可以對所有的短周期彗星做最佳的描述,短週期彗星彗核表面上塵埃層的厚度被認為可以達到公尺的等級。積累的塵埃層隨著時間的推移會改變短週期彗星的物理性質。塵埃層不僅會抑制太陽對彗星冰的加熱 (塵埃對太陽光中的熱是固若金湯的不良導體),也會使彗核內氣體流失的速率減緩。A典型的短週期彗星彗核在軌道上會快速的減緩它的蒸發速率,到達某一個點時會無法檢測到彗髮和彗尾的活動,天文學家就會將它們看成是低反照率近地小行星

參考資料[编辑]

  1. ^ Science News 149, June 1, 1996, pp. 346–347.
  2. ^ [astro-ph/0603554] The Circumstellar Environments of Young Stars at AU Scales