太陽正在慢慢撕裂323P/SOHO彗星

澳門科技大學月球與行星科學國家重點實驗室的許文韜、台灣中央研究院中央研究院天文及天文物理研究所章展浩、美國馬里蘭大學天文學系葉泉志及其他國際研究人員利用地面和太空望遠鏡觀測，仔細監測一顆難以觀測，稱為323P/SOHO的彗星。323P/SOHO是二十多年前1999年發現，但由於它靠近太陽，因此很難觀察到。研究團隊發現太陽正在慢慢將彗星撕成碎片。

SOHO彗星是由太陽和太陽風層探測器（Solar and Heliospheric Observatory，簡稱 SOHO）發現。太陽和太陽風層探測器美國太空總署和歐洲太空總署1995年啟動的聯合任務，目標是研究太陽，雖然該計劃原定兩年，但它已經運行了二十六年以上。

作為其太陽觀測的副產品，太陽和太陽風層探測器已經發現了四千多顆彗星。這些彗星中的大多數是掠日彗星，一種非常接近太陽的彗星。天文學家認為，大多數掠日彗星是一顆更大的彗星的碎片，它們分裂了。323P不是掠日彗星；這是一顆近太陽彗星。小彗星可以在靠近太陽的時候完全蒸發，而較大的彗星可以在許多彗星中倖存下來。對於它們而言，近日點過於接近太陽意味著最終會解體的厄運。

323P/SOHO彗星的近日點只有0.04個天文單位。它的軌道周期稍為超過四年。2020 年，日本位於夏威夷的昴星團望遠鏡的觀測顯示，這顆彗星在接近近日點時已經沒有彗星特徵。然而，在研究團隊在它過近日點後的觀測發現，它形成了一條長而窄的尾巴，是正在解體的彗星碎片雲。

掠日彗星的近日點比水星還近太陽。天文學家認為它們是主帶小行星或短週期彗星，它們通過巨大行星的重力影響或古代撞擊的結果接近太陽。掠日彗星通常不會持續很長時間。由於它們在太陽系內部的軌道，它們的壽命很少超過一千萬年。它們不僅要與太陽的重力抗衡，而且還經常穿越類地行星的軌道。

研究人員在2021年3月不久確定來自這顆彗星的兩塊直徑20米的碎片。他們還發現，這顆彗星的彗核質量損失了 0.1至10%，看起來它的生命就快完結。

彗星的核心直徑只有大約172米。它以0.522小時的速度快速自轉，是太陽系中所有已知彗星中自轉速度最快。這意味著彗核具有高內聚強度。這種力量可能有助於它在與太陽的強大重力中倖存下來。

如果說研究人員只在彗星離開近日點後才觀察到彗星的碎片尾巴似乎很奇怪，那是因為近太陽彗星很難觀察。在過近日點的時候，太陽的亮度使彗星幾乎無法觀測。所以要在近日點之前後才能觀測到它們。

觀測到的近太陽天體數量遠遠少於模型顯示的數量，部分原因是難以在太陽強光下觀察它們。但另一個原因是天文學家預計它們會由於熱破壞而分解成毫米大小的粒子。即便如此，觀測它們變成塵土也很困難，因為沒有太多高質量的觀測證據顯示它們會分裂。

研究小組得出結論，早在一千年前，這顆彗星可能是一顆普通的木星家族彗星。但木星家族彗星本身起源於古柏帶（Kuiper belt，中國大陸譯做：柯伊伯帶）天體，並含有許多冷凍揮發物。受到太陽加熱時，它們應該會形成一條明顯的尾巴。但這不是323P碎片尾巴的本質。相反，它很可能是由旋轉不穩定性觸發，加上近日點時彗核周圍內巨大的溫度梯度引起的巨大熱應力。

323P可能會繼續在與太陽的近距離接觸中倖存下來，部分原因在於它的高內聚強度。但它不會持續太久，部分原因是它的旋轉不穩定，部分原因是它與土星有強烈的軌道共振。這種共振會減少它的近日點並增加它的軌道離心率。由於這些原因，323P/SOHO彗星注定會解體。

【圖：許文韜研究團隊；文：節譯自今日宇宙網頁】研究全文刊登在2022年3月8日出版的 arXiv 論文預印本網站；標題是：The Lingering Death of Periodic Near-Sun Comet 323P/SOHO