小行星和彗星的分界可能比我們想中的差異更少

小行星和彗星儘管兩者有不同的名稱，但事實證明，這些塵埃粒子正在改變科學家對小行星和彗星的觀念，足以重建太陽系歷史上的整個場景。

小行星和彗星是太陽系形成初期遺留下來的原始物體，所以我們對它們的組成了解得越多，對它們形成的位置的了解就越多。在彗星相同的區域中形成的那些小行星的成分往往更加相似。

法國格勒諾布爾阿爾卑斯大學（University of Grenoble Alpes）皮埃爾·貝克（Pierre Beck）博士團隊嘗試分折小行星和彗星的關連，對與彗星相似的小行星進行分類。他指出，目前已經發現約一百萬顆小行星，未來應該會發現更多的小行星。這些小天體是太陽系中最原始的物體，可以偵測它們的成分，看看其中的成分如何增生以及它們是如何形成的。

形成地球或火星的類似原始物質經歷了地質活動，並因熱力、壓力和侵蝕等條件而發生了根本性的變化。因此，最原始的物體不是以岩石的形式進入地球，而是以塵土的形式進入地球。儘管每年內到達地球的隕石預期數量可能只是五至六公噸，而塵土卻達到每年四萬公噸。

貝克博士使用從平流層高處收集的行星際塵埃樣本和南極洲等原始地點的微隕石樣本，用一種結合電子顯微鏡的紅外光譜新方法來檢查它們在微米尺度上的光譜和性質。

利用只有十到二十微米樣本上的紅外激光變化，研究團隊就首次挑選出矽酸鹽礦物和有機化合物，而無需使用會干擾材料的刺激性化學物質。他們在實驗室建立更大的樣本模型，以尋找用地面望遠鏡對小行星和彗星進行識別和分類的內容。

研究團隊在塵埃中發現複雜的有機聚合物，它們含有豐富的碳氫化合物以及氮和氧等元素，甚至是氘（重水）的元素。如果了解這一點，我們會知道太陽系外部是由什麼構成，知道在那裡可以找到某些有機塵埃類型，甚至可以幫助將來的太空船，將其中一些小行星視為燃料來源。如果燃料不足時，這些有機化合物可以用作能源。

行星際塵埃中這類化合物的存在很普遍，科學家懷疑小行星和彗星是會那麼大的分別。德國不倫瑞克工業大學（Technical University of Braunschweig）的傑西卡·阿加瓦爾（Jessica Agarwal）博士認為，這些物質亦會出現在小行星和彗星上。

阿加瓦爾和她的研究團隊利用歐洲太空總署研究楚留莫夫·格拉希門克彗星（67P/Churyumov–Gerasimenko）的羅塞塔太空船以及天文望遠鏡的觀測數據，研究了彗星和小行星如何主動向太空發射物質。她說：「我們更好地理解導致彗星和小行星表面和內部變化的過程，希望更好地了解它們在四十五億年前的原始性質和狀況。」

利用羅塞塔號上幾種儀器的數據，阿加瓦爾博士的團隊已經能夠對楚留莫夫·格拉希門克彗星環境中的彗星塵埃特性建立模型。她們發現塵埃顆粒可能是微米級矽酸鹽和亞微米級碳質組分的鬆散聚集體。

彗星不是唯一會散發物質的天體。一些活躍的小行星（例如：300163號小行星），它從遠處看起來就像一顆塵土飛揚的彗星，會散發灰塵尾巴。

阿加瓦爾博士說：「300163號小行星的怪異之處在於它看上去有雙重的核心，可能是顆雙小行星，由兩顆大小相似的小行星組成，彼此相距100公里。」

她們的理論是，小行星受到太陽的照射並開始旋轉，當它們旋轉太快而無法固定在一起時，它們會分裂成兩半。兩者之間的距離可能是由於從表面噴出的氣體噴出，好像火箭一樣將一塊岩石推開。她們仍在嘗試找出導致尾巴的原因。

長期以來，科學家一直認為小行星主要是通過碰撞演變而來，但對於較小的小行星來說，快速旋轉可能也起著同樣的作用。

研究發現一系列活躍的小行星，從那些具有一次性爆發性活動的小行星（好像是一次撞擊）到反復發射塵埃的小行星。

阿加瓦爾說：「有一些過程或多或少地隨機發生，觸發了塵埃雲的爆發。不過我們認為可能是快速旋轉引發分裂或類似的事情。」

所有這一切的結果是，彗星和小行星之間的區別可能更多是光譜上，而不是實體的分界。

阿加瓦爾說：「現時小行星和彗星這條線變得越來越模糊。過去我們認為小行星是岩石，彗星是冰冷。但是現在我們看到有些彗星幾乎不活躍，而有些小行星卻處於活躍狀態。存在雙重特徵的小天體比我們過去想像的數量要多。」

【圖：歐洲太空總署；文：節譯自歐盟研究與創新雜誌《地平線》】