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鮑里索夫彗星

(重定向自C/2019 Q4

鮑里索夫彗星(英語:Comet Borisov),內部名稱為2I/鮑里索夫(2I/Borisov)或gb00234(NEOCP),前稱為C/2019 Q4 鮑里索夫(C/2019 Q4 (Borisov)),是一顆日心軌道離心率約等於3[6]星際彗星[1][7][8][9],為繼斥候星後第二顆被探測到經過太陽系的該類天體[10],其約30 km/s雙曲軌道超額速率英语hyperbolic excess velocity)是作為星際彗星的最大證據[11][12]

鮑里索夫彗星
NASA-Comet-C2019Q4Borisov-ArtistConcept-20190913.jpg
畫家筆下的鮑里索夫彗星
發現
發現者 根納季·鮑里索夫英语Gennadiy Borisov
發現日 2019年8月30日
臨時編號 2I/2019 Q4
2I/鮑里索夫
2I/2019 Q4(鮑里索夫)
C/2019 Q4(鮑里索夫)
gb00234
軌道特性
曆元 2019年9月9日[1]
觀測弧長 25天
觀測次數 328
近日點 2.008±0.005 AU
半長軸 −0.851±0.006 AU
離心率 3.36±0.04(JPL)
3.38(MPC)[2]
3.36±0.02(格雷)[3]
軌道傾角 44.04°±0.04°
彗核尺寸 0.7–3.3 km[4]
2 km[5]
下次近日點
日期
≈2019年12月8日[1]

名稱编辑

該彗星的官方名稱「2I/鮑里索夫」(2I/Borisov)是為國際天文學聯合會(IAU)所給,但有時候亦會被稱作「鮑里索夫彗星」(Comet Borisov),大多在大眾媒體上使用[13]。由於鮑里索夫彗星是繼斥候星後第二顆途經太陽系的星際彗星的關係,IAU因此把其命名作「2I」,其中「I」代表「星際空間」(Interstellar)[14]

鮑里索夫彗星在近地天體確認網(Near-Earth Object Confirmation Page,NEOCP)上被列為「gb00234」,原因是其傾斜的軌道使它有可能逼近地球。在確定該彗星的軌道為雙曲線(e>1)和距太陽至少3 AU前,天文學們推測鮑里索夫彗星距太陽約1.4 AU,遠日點為1.6 AU,並只會在不到一年的時間內繞太陽運行[15]。2019年9月11日,小行星中心正式以「C/2019 Q4 鮑里索夫」(C/2019 Q4 (Borisov))為該彗星的識別名,而當時達維德·法諾奇亞(Davide Farnocchia)、比爾·格雷(Bill Gray)和大衛·J·蘇倫英语David J. Tholen等天文學家已經確認鮑里索夫彗星來自星際空間[7]。同月24日,小行星中心正式認定鮑里索夫彗星來自星際空間,並不圍繞太陽公轉,因此把它更名為「2I/鮑里索夫」[14]

特性编辑

彗星性質编辑

與具有小行星外觀的斥候星不同,發現者在一開始的觀測和後來第三方的驗證都證實鮑里索夫彗星周圍存在彗髮,因此把它列為彗星的範疇[16]

大小编辑

2019年9月12日,夏威夷大學凱倫·米奇(Karen Meech)發佈對鮑里索夫彗星的初步估計,表示其彗核的直徑大約為2到16公里[17]。阿米爾·西拉傑(Amir Siraj)等人在6天後反駁道該彗星的彗核可能很小,僅有2公里左右[5]。同月26日,米奇與艾倫·菲茨西蒙斯(Alan Fitzsimmons)等人基於鮑里索夫彗星的彗髮中某些分子的生成速率,發表出更詳細的報告,指出該彗星的彗核大約在0.7到3.3公里之間[18]

成分编辑

2019年9月13日,加那利大型望遠鏡獲得了鮑里索夫彗星的可見(低分辨率)光譜,顯示該天體的表面成分與典型的奧爾特雲彗星的表面成分差別不大[19]。與此同時,位於西班牙拉帕爾馬島威廉·赫歇耳望遠鏡亦從該彗星中測出約388 nm的氰化物,一種能在包括哈雷彗星在內的其他彗星中也能檢測出的物質[20],而氰化物亦限制了雙原子碳的生成速率[18]

軌道编辑

近日點越小,偏心率便越小。鮑里索夫彗星約33 km/s雙曲軌道超額速率英语hyperbolic excess velocity )是其來自太陽系外的最大指標[11][21],原因是3 km/s以下可以看作是攝動。鮑里索夫彗星有著13天的觀測弧,以及3.5的雙曲線軌道最佳擬合偏心率[3]。經過151次觀察,JPL Scout得出其偏心範圍為2.9-4.5[22]

由於太陽距角過低和僅僅13天的觀察弧,令天文學家對鮑里索夫彗星是否來自星際空間仍存在疑問,但若受到非引力力的影響比其他任何已知的彗星更大的話,那麼其軌道只能是拋物線,而不是雙曲線,過大的非引力力作用在高偏心軌道上會令偏心率約等於1[12]。C/2019 Q4與地球的最小軌道交點距離英语Minimum orbit intersection distance為0.34 × 106 km(0.21 × 106 mi)[23]

各星際彗星距離太陽200 AU時的入港速度
天體 速率
C/2010 X1 2.96 km/s[24]
0.62 AU/年
C/2017 U1 26.33 km/s[25]
5.55 AU/年
鮑里索夫彗星 30.7 km/s[12]
6.47 AU/年
JPL Scout推測的偏心距[26]
觀測編號 當時弧度(小時) 偏心距
81 225 0.9 – 1.6
99 272 2.0 – 4.2
127 289 2.8 – 4.7
142 298 2.8 – 4.5
151 302 2.9 – 4.5

目前鮑里索夫彗星在北半球地區比較容易觀察[3]。由於其約44度的軌道傾角,彗星並未有明顯接近任何太陽系行星的跡象[1]。在2019年12月6日左右,鮑里索夫彗星會與太陽和地球的距離相等[3]。同月下旬,彗星將距地球約2 AU,與太陽的距角約為80°[3]。當新年過後,鮑里索夫彗星則會成為在南半球更易觀察到的天體[3],並會在望遠鏡座的方向離開太陽系[21]

鮑里索夫彗星的軌道圖
2019年9月14日(C/2019 Q4為黃線)
鮑里索夫彗星的軌道(黃線)
斥侯星比較的軌跡圖
(鮑里索夫彗星為深黃線,斥侯星為紅線)
按此觀看動畫

觀測编辑

發現编辑

鮑里索夫彗星在2019年8月30日於克里米亞天文台業餘天文學根納季·鮑里索夫英语Gennadiy Borisov使用定制的0.65米望遠鏡發現[27]。發現時,它距離近日點3±0.1 AU,距近地點3.8±0.1 AU,與太陽之間的距角則為38°[28]。其被發現時處於鄰近飛馬座邊緣的仙后座範圍內[12],且與銀河平面極為接近。鮑里索夫彗星預計會在2019年12月8日進入近日點(2 AU)[1]

鮑里索夫如此描述他的發現[29]

我在8月29日那天觀察到它(鮑里索夫彗星),但以GMT為準的話則已經是30日了。我在拍攝時在鏡頭內發現一個移動的天體,它的移動方向與普通的小行星稍有不同。測量完該小行星的座標後,我參看了小行星中心的資料庫,最終發現該小行星是一顆未經觀察的天體。之後我還測量它的近地指數[註 1],根據各種參數得出,那顆小行星100%是近地小行星——換句話說,Q/2019 Q4對地球來說很具威脅性。在這種情況下,我必須立即將參數發佈至全世界以讓世人知道這顆危險的小行星[註 2]。在發佈的同時我亦提到該小行星存在漫反射的現象,而這也表明它實際上是一顆彗星。

有學者將鮑里索夫發現鮑里索夫彗星一事與克萊德·湯博發現冥王星的發現作比較,原因是兩者皆是業餘天文學家,且都有自己的望遠鏡,即使湯博發現冥王星使用的是洛厄爾天文台天文望遠鏡[30]

己計劃的觀測编辑

NASA會在2019年10月8日開始使用哈勃太空望遠鏡對鮑里索夫彗星進行觀測,屆時該彗星已移動至距離太陽較遠的地方,從而可以用望遠鏡安全地進行觀測。與地面望遠鏡相比,哈勃望遠鏡受像差的影響較小,後者還可以測出有助於估計彗星大小和形狀的光變曲線[31]。隨著彗星趨向近日點然後離開太陽系,這些觀測將可作為之後對同類彗星的觀測基準。若鮑里索夫彗星的彗核出現破裂,哈勃望遠鏡更可以研究其分解過程的演變[31]

起源编辑

以鮑里索夫彗星相對於太陽約32 km/s的高速,可說明它起源於銀河系的星系盤,而不是銀河系的銀暈。另一種理論上可行的說法是鮑里索夫彗星曾在一百萬年前以3.4 km/s的低速,在1.7秒差距之內經過克魯格60[32]

可到達性编辑

比起斥候星的26.33 km/s,鮑里索夫彗星的30.7 km/s高雙曲軌道超額速率令它更難以被探測器登陸。據星际研究倡议英语Initiative for Interstellar Studies團隊的說法,理論上可以在2018年7月發射一艘兩噸重的太空船,並使用獵鷹重型運載火箭攔截該彗星,但可惜的是由於發現時間過晚的關係而不可行[33]。若要在實際發現時間之後發射則需要一個諸如太空發射系統(SLS)之類的巨型發射器,或者利用木星作重力彈弓,但即使是SLS也只可以負截大約三公斤(如立方衛星)的小型衛星才能到達攔截鮑里索夫彗星的軌道。根據美國國會的證詞,NASA需要至少五年的準備才能開展類似的攔截任務[34]

參見编辑

註釋编辑

  1. ^ NEO Rating 页面存档备份,存于互联网档案馆 for calculating the probability that a new object is a Near-Earth candidate.
  2. ^ The NEO Confirmation Page. [2019-09-20]. (原始内容存档于2019-09-15). 

参考文献编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 JPL Small-Body Database Browser: C/2019 Q4 (Borisov). Jet Propulsion Laboratory. [2019-09-11]. (原始内容存档于2019-09-11). 
  2. ^ C/2019 Q4 (Borisov). Minor Planet Center. [2019-09-20]. (原始内容存档于2019-09-19). 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Bill Gray. Pseudo-MPEC for gb00234. Project Pluto. [2019-09-11]. (原始内容存档于2019-09-11). 
  4. ^ Newly Discovered Comet Is Likely Interstellar Visitor 页面存档备份,存于互联网档案馆 NASA, September 12, 2019
  5. ^ 5.0 5.1 Siraj, A.; Loeb, A., An Argument for a Kilometer-Scale Nucleus of C/2019 Q4 (PDF), 2019-09-18 [2019-09-18], arXiv:1909.07286 
  6. ^ 即不受太陽束縛
  7. ^ 7.0 7.1 COMET C/2019 Q4 (Borisov). Minor Planet Center. [2019-09-11]. (原始内容存档于2019-09-11). 
  8. ^ Guzik, Piotr; 等. Interstellar comet 2I/Borisov. arxiv. 2019-09-12 [2019-09-13]. arXiv:1909.05851v1. 
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  10. ^ O'Callaghan, Jonathan. A Second Interstellar Object May Be Streaking through Our Solar System. SciAm. 2019-09-13 [2019-09-16]. (原始内容存档于2019-09-13). 
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  30. ^ Нелюбин, Николай. «Готовы открывать кометы бесплатно, лишь бы имя осталось». Российский астроном Геннадий Борисов о первой в истории человечества межзвёздной комете [“We’ll discover comets without pay, what matters is that the name lives on”. Russian astronomer Gennadiy Borisov on the first interstellar comet in the history of humankind]. Fontanka.ru. 2019-09-13 [2019-09-16]. (原始内容存档于2019-09-13) (俄语). 
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外部連結编辑