是什么激活了小行星

彗星和小行星有什么区别?这似乎是一个简单的问题。彗星是大多数人所熟知的一类天体，它们有着毛茸茸的头部，通常还拖着一条或多条长长的、宽宽的尾巴——天文学家把这些特征统称为“活动性”。即使是那些从未亲眼见过彗星的人，也可能在杂志上的彗星照片中看到过这些特征，比如你现在正在读的这本杂志，或者在大众媒体和末日电影的描述中看到过。

1950年，弗雷德·惠普尔(Fred Whipple)将彗星描述为“脏雪球”，指的是构成彗星的冰和非冰物质的混合物——这在很大程度上仍然符合今天天文学家对彗星的看法。

这种观点自然而直观地解释了彗星的“活动”外观，当彗星从寒冷的外太阳系出现并接近太阳时，彗核(“头部”)中的冰被加热并转化为气体。

这种从冰到气体的直接转变被称为升华，可以产生间歇泉般的流出物，将尘埃从核上拖走，形成不同类型的彗尾。

相比之下，小行星在很大程度上显然不同于彗星。

小行星大多是岩石或金属质地，主要存在于火星和木星轨道之间的主带中，天文学家长期以来认为，小行星的轨道离太阳太近，不可能携带升华燃料爆发所需的冰。

因此，它们应该是惰性的——永远没有生命的岩石或不活跃的碎石堆。

但事实证明，太阳系并非如此非黑即白。

我们现在意识到小行星也可以具有像彗星一样的特征，反之亦然。

我们认为的两种天体实际上属于一个庞大家族的一部分，它们的性质并不总是能简单地归入传统的小行星或者彗星的范畴。

即将分离 | 小行星高尔特（Gault）6478正在通过自转将自己撕成碎片。

/ 主带中的彗星关于小行星是惰性天体，彗星是活跃天体的经典观点，是建立这样的假设之上：活动性需要冰，而小行星没有冰。

这一假设源自于其他长期以来被广泛认可的观点，比如彗星起源于海王星轨道之外寒冷的外太阳系——这解释了它们的冰质成分和细长的轨道——而小行星形成于我们今天看到它们的地方——位于今天的主带(main belt)距离上。

由于太阳系形成过程中，这个区域太热了，以至于无法使得大量的冰粒子存活下来，并被卷入不断增长的星子中。

总的来说，多年来，这个基本图像为我们理解太阳系的性质提供了一个合理的基础研究框架。

然而，随着近年来望远镜技术、大视场巡天、计算能力和理论工作的不断进步，向我们揭示了不符合这些规则的例外情况，迫使我们重新审视所采用的假设，并更好地理解它们的局限性。

例如，我们现在知道，太阳系小天体上可见的类似彗星的活动性可能是由复杂机制中的一种或多种所产生的，而不仅仅是升华。

我们还了解到，主带小行星可能不像以前认为的那样是无冰的，这一方面要归功于对可能存在的表面冰和排气的探测，另一方面还得益于理论研究表明，靠近表面的冰存在的时间可能比以前认为的更长。

即使是基于天体轨道的起源假设也不得不随着时间的推移而改变，因为现在的模拟表明，在类小行星轨迹上运行的天体可以演变成类似彗星的天体，反之亦然。

一个特别有趣的类别是活跃的小行星。

这些天体有类似小行星的轨道，但显示出类似彗星的尘埃云和彗尾。

现代天文关于活跃小行星的研究始于1996年，当时埃里克·埃尔斯特（Eric Elst）和圭多·皮萨罗（Guido Pizarro）发现了神秘的周期性彗星133P/埃尔斯特-皮萨罗（133P/Elst-Pizarro）。

虽然最初被称为小行星，但在新照片中，这个天体看起来像一颗长着长长尘埃尾巴的彗星。

这通常表明它含有近地表冰。

然而，它完全在主小行星带内运行。

那里的温度应当非常高，冰是无法存活数十亿年的——而我们认为这颗主带小行星正是在那里度过了数十亿年的时间。

研究人员考虑了升华的其他解释，但没有一个真正符合观测结果。

例如，另一颗小行星的撞击可能会产生足够的物质来形成尘埃尾。

如果这是真的，那么我们应当看到在撞击的瞬间，尘埃会在一次短暂的爆发中喷射出来。

但是计算机模拟表明，这些尘埃的喷射至少持续了两个月。

这一结果很难得到解释，但在其他彗星中由升华驱动的活动性是很常见的。

2002年的观测进一步支持了升华驱动的彗尾，这表明该天体再次活跃起来。

在这两种情况下，爆发都发生在埃斯特-皮萨罗彗星的近日点附近。

对近日点附近重复活动性的观测证实了升华起源的观点，因为这正是我们在“正常”彗星上看到的：每当它们接近太阳时，它们就会变得活跃，当它们远离太阳时，活动性就会停止。

自2002年以来，观测者在小行星带发现了更多的天体，它们似乎显示出升华驱动的活动性。

我们现在称这些天体为主带彗星。

就像埃斯特-皮萨罗彗星的情况一样，这些新彗星的尘埃释放事件通常会持续几周到几个月。

在许多情况下，辐射会在近日点附近反复出现。

这两者都是升华的迹象。

到目前为止，研究人员已经确定了15颗主带彗星，我们预计这个数字在未来还会继续增长。

目前已知的主带彗星可能只是冰山一角。

小行星活动性的驱动因素/ 瓦解的小行星到2010年，主带彗星作为一种新型彗星的地位得到了进一步确立。

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