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麦克诺特彗星近50年来从地球上可见的最亮的彗星之一

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工程师和科学家聚集在华盛顿特区海军研究实验室手术室的屏幕周围,渴望将目光投向美国宇航局STEREO太空船的第一批数据。这是2007年1月,和双STEREO卫星

  • 短太阳能和地关系天文台 –
    这刚几个月前推出的,在打开他们的工具的眼睛第一次。首先:STEREO-B。屏幕眨了眨眼,但不是他们所期待的巨大的星空,一个珍珠般的白色,羽毛状的涂抹
  • 就像一个天使的翅膀 –
    填满了框架。对于一些恐慌的分钟,NRL天体物理学家Karl
    Battams担心望远镜出了问题。然后,他意识到这个明亮的物体不是缺陷,而是一个幻影,这些是麦克诺特彗星的第一个卫星图像。那天晚些时候,

彗星C / 2006

P1–也被称为彗星麦克诺特,以2006年8月发现它的天文学家罗伯特麦克诺特命名

是过去50年来地球上最明亮的彗星之一。整个2007年1月,这颗彗星掠过南半球的天空,即使在白天,肉眼也能看到它的明亮。麦克诺特属于一群稀有的彗星,被称为大彗星,以其出色的亮度而着称。然而,将麦克诺特与其他同行区分开来的是其高度结构化的尾部,由许多不同的尘埃带组成,称为条纹或条纹,在彗星后方延伸超过1亿英里,比地球与太阳之间的距离更长。一个月后,2007年2月,麦克诺特来的时候是一个巨大的交易,因为它在天空中如此明亮和美丽,巴塔姆斯说。它有这些条纹

尘土飞扬的手指延伸到一片巨大的天空。在结构上,它是我们几十年来见过的最美丽的彗星之一。

科学家们并不知道这种方式究竟是如何以这种方式分解的。它让人想起很久以前另一个传说中的彗星:1744年的大彗星,据说它在地平线上的六条尾巴中大幅窜出,这是天文学家无法解释的现象。通过解开麦克诺特尾巴的神秘面纱,科学家希望学习一些关于彗星本质的新东西

并在一个中解决两个宇宙之谜。当然,在1744年和2007年研究彗星之间的一个关键区别是我们从太空这样做的能力。除了STEREO偶然发现的目击之外,另一项任务是ESA
/ NASA的SOHO–太阳和日光层天文台 –
定期观测,因为麦克诺特飞过太阳。研究人员希望这些图像可能包含他们的答案。

现在,多年以后,Oliver
Price,一位行星科学博士。伦敦大学学院英国大盾空间科学实验室的学生开发了一种新的图像处理技术,可以通过丰富的数据进行挖掘。Price的研究结果

  • 在最近发表的Icarus论文中进行了总结-

    提供了对条纹形成的第一次观察,以及关于太阳对彗星尘埃的影响的意外启示。彗星是46亿年前我们的太阳系形成后留下的冷冻气体,岩石和尘埃的宇宙碎屑

    因此它们可能包含有关我们太阳系早期历史的重要线索。每当彗星的椭圆轨道将它靠近太阳时,这些线索就会从时间舱中解锁出来。强烈的热量使冷冻气体蒸发,释放出彗星后面的尘埃,形成两条截然不同的尾巴:太阳风携带的离子尾

  • 来自太阳的恒定带电粒子流 – 和尘埃尾。

了解尘埃在尾部的行为 – 它如何碎裂和凝聚在一起 –
可以教科学家大量关于类似的过程,这些过程在数十亿年前形成了小行星,卫星甚至行星的尘埃。作为近代历史上最大,结构最复杂的彗星之一,麦克诺特是这类研究中特别好的学科。它的亮度和高粉尘产生使其更容易解决其尾部的精细结构的演变。普莱斯开始研究他的研究重点是科学家无法解释的事情。他说:我的主管和我注意到这些条纹的图像中发生了奇怪的事情,这些干净的线条中断了。我开始调查可能发生的事情,以创造这种奇怪的效果。

裂缝似乎位于日光层电流片上,这是电气化太阳风的磁取向或极性改变方向的边界。这让科学家感到困惑,因为虽然他们早就知道彗星的离子尾部会受到太阳风的影响,但他们以前从未见过太阳风对尘埃尾的影响。科学家们认为,麦克诺特尾巴中的灰尘

  • 大致与香烟烟雾一样大 –
    太重了,因为太阳风会推动。另一方面,离子尾部微小的带电离子和电子很容易沿着太阳风航行。但很难确切地知道麦克诺特的尘埃究竟发生了什么,而且,因为每秒大约60英里,彗星迅速进出STEREO和SOHO的视线。

我们用这颗彗星获得了非常好的数据集,但它们来自不同航天器上的不同摄像机,它们都在不同的地方,普赖斯说。我正在寻找一种方法将所有这些结合在一起,以全面了解尾部发生的情况。他的解决方案是一种新颖的图像处理技术,使用尾部模拟编译来自不同航天器的所有数据,其中每个微小尘埃的位置由太阳能条件和物理特征(如大小和年龄)或多长时间映射。这是因为它已经从彗星的头部或昏迷中飞走了。最终的结果是Price被称为时间地图,它将来自任何特定时刻拍摄的所有图像的信息分层,使他能够跟随尘埃的运动。

时间贴图意味着Price可以随时间观察条纹。他的视频涵盖了两周的时间,是第一个跟踪这些结构形成和演变的视频,展示了尘埃碎片如何从彗星头部倾倒并坍塌成长条纹。但是研究人员最兴奋的是发现Price的地图更容易解释引起他们注意数据的奇怪效果。实际上,目前的表格是尘埃尾部破坏背后的罪魁祸首,打破了每条条纹平滑,明显的线条。在这两天里,彗星的全长穿过当前的板块,每当灰尘遇到那里不断变化的磁场条件时,它就会被震动到位,仿佛穿过一些宇宙的减速带。

伦敦大学学院的行星科学家Geraint
Jones说:就像条纹的羽毛在穿过当前的床单时会被褶皱一样。如果你想象一个有很多羽毛的机翼,当机翼穿过飞片时,羽毛的较轻端会弯曲变形。对我们来说,这是有力的证据表明尘埃是带电的,太阳风正在影响尘埃的运动。科学家早就知道太阳风会影响带电尘埃;像伽利略卡西尼这样的任务,以及尤利西斯看到它通过木星和土星附近的空间移动带电的尘埃。但令他们惊讶的是,他们看到太阳风会影响像麦克诺特尾巴那样的大颗粒尘埃

  • 大约比从木星和土星周围喷出的尘埃大100倍 –
    因为它们对于太阳风而言要重得多推动。

通过这项研究,科学家们对长期存在的谜团获得了新的见解。这项工作揭示了过去条纹彗尾的性质,为未来研究其他彗星提供了重要的视角。但它也开启了一条新的质疑:太阳在太阳系的形成和早期历史中扮演了什么角色?现在我们看到太阳风改变了麦克诺特尾巴上的尘埃粒子的位置,我们可以问:太阳系的历史早期,太阳风是否也像组织古代尘埃一样起作用?
琼斯说。

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