2I/Borisov Gennady Borisov發(fā)現(xiàn)的星際彗星2I/鮑里索夫即將成為天文界注目焦點(diǎn) _彗星

夏威夷雙子座天文臺（Gemini Observatory）最近所拍攝的2I /鮑里索夫（2I/Borisov）彗星雙色復(fù)合圖像，這是我們有史以來偵測到第二個(gè)穿越我們太陽系的星際天體。藍(lán)色和紅色虛線是由于彗星移動而呈線狀的背景恒星影像。COMPOSITE IMAGE BY GEMINI OBSERVATORY/NSF/AURA
（）據(jù)美國國家地理（撰文：MICHAEL GRESHKO 編譯：邱彥綸）：天文學(xué)家對這顆新發(fā)現(xiàn)天體的初步觀測，讓我們得以一窺來自另一個(gè)恒星系統(tǒng)中的稀客。
8月30日破曉前的凌晨時(shí)分，一位名為格納迪．鮑里索夫（Gennady Borisov）的業(yè)余天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一位外星訪客：來自我們太陽系之外的彗星。這顆現(xiàn)在命名為2I /鮑里索夫（2I/Borisov）的天體，是我們在鄰近宇宙內(nèi)所發(fā)現(xiàn)第二個(gè)經(jīng)確認(rèn)的星際天體。
現(xiàn)在，隨著世界各地的大型望遠(yuǎn)鏡將目光轉(zhuǎn)向鮑里索夫彗星，天文學(xué)家逐漸收集許多有關(guān)彗星成分和行進(jìn)路徑的誘人線索。每一項(xiàng)新的數(shù)據(jù) ，都揭露了更多鮑里索夫來源恒星系統(tǒng)的化學(xué)性質(zhì)，也回過頭來讓我們得知太陽系在宇宙中究竟有多么獨(dú)一無二。
第一位已知的星際訪客是名為斥侯星（'Oumuamua）的彗星，在2017年發(fā)現(xiàn)時(shí)它已經(jīng)頭也不回地遠(yuǎn)離太陽系。這讓天文學(xué)家加快腳步，試圖解答這顆彗星更為神秘的特征，包括它那奇特的橢圓形狀。但最終，斥侯星留給我們的問題遠(yuǎn)多過于答案。
相較之下，鮑里索夫彗星目前正要向太陽系接近，而且到年底之前觀測的條件只會愈來愈好。貝爾法斯特女王大學(xué)（Queen’s University Belfast）的天文學(xué)米凱萊．班尼斯特（Michele Bannister）表示：「就成分研究來說，我們能做的事實(shí)在太多了！」
盡管如此，時(shí)間還是相當(dāng)緊迫，天文學(xué)家現(xiàn)在正爭先恐后地向全世界的大型望遠(yuǎn)鏡提出觀測計(jì)劃，以確保能夠收集到更多的詳細(xì)數(shù)據(jù) 。
「嘿，這實(shí)在讓人沮喪，我們還沒準(zhǔn)備好，還沒有做好功課。」夏威夷大學(xué)（University of Hawaii）天文研究所的天文學(xué)家凱倫．米琪（Karen Meech）表示，「我想這是大自然在跟我們說，你最好不要措手不及！」
這就是為什么天文學(xué)家迫不及待地整理初期數(shù)據(jù)，想要好好仔細(xì)看清這個(gè)來自另一個(gè)恒星系統(tǒng)的碎片。
從事彗星研究的美國西南研究院（Southwest Research Institute）天文動力學(xué)專家盧克．多恩斯（Luke Dones）說：「基本上，我的整個(gè)職業(yè)生涯就是一直在等待這樣的事件，最后竟然真的能夠?qū)崿F(xiàn)，這實(shí)在太令人興奮了。」
噴發(fā)氰化物
也許最不尋常的一件事就是──鮑里索夫彗星看起來有多么地尋常。西班牙、波蘭和荷蘭天文學(xué)家的初期觀測結(jié)果顯示，鮑里索夫彗星看起來與我們太陽系內(nèi)的彗星非常相似，表面覆蓋著富含碳的塵埃，而呈現(xiàn)淡紅色。
鮑里索夫彗星的成分也很像太陽系的彗星。包括米琪和貝爾法斯特女王大學(xué)的天文學(xué)家艾倫．菲茨西蒙斯（Alan Fitzsimmons）在內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì) ，在9月27日提交了一篇論文到《天文物理期刊通訊》（Astrophysical Journal Letters），研究中提到當(dāng)太陽光加熱鮑里索夫彗星的冰冷表面時(shí)，彗星每秒會噴發(fā)出約170克的氰化物。
氰化物不足為奇，這是天文學(xué)家經(jīng)常在太陽系彗星發(fā)現(xiàn)的前幾種化學(xué)物質(zhì) 。鮑里索夫的氣體量也并不特別，與賽丁泉彗星（Comet Siding Spring）在2014年飛越太陽系內(nèi)側(cè)時(shí)相比，它所噴發(fā)的氣體量不到一半。
研究人員還大略估算出深藏在氣體和塵埃形成的彗星包暈（halo）中的彗核大小。目前看來，彗核的寬度不超過8公里，最有可能介于0.8公里到3.2公里之間。
多恩斯表示，「這實(shí)在讓人出乎意料，斥侯星那么的特別，但這個(gè)天體看起來就像是顆典型的太陽系彗星。」
模糊軌跡
此外，一個(gè)波蘭天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)首度試圖追蹤鮑里索夫彗星在星際空間中的軌跡。在他們上傳到預(yù)印本平臺arXiv的論文中提到，鮑里索夫彗星在大約100萬年前，通過恒星系統(tǒng)克魯格（Kruger） 60附近5.4光年內(nèi)的范圍。
研究團(tuán)隊(duì)表示，當(dāng)時(shí)他們計(jì)算得到鮑里索夫正以每小時(shí)約1萬2400公里的平凡速度前進(jìn)，盡管研究人員強(qiáng)調(diào)分析將隨著觀測數(shù)據(jù)增加而改變，但他們認(rèn)為克魯格60恒星系統(tǒng)很可能是鮑里索夫彗星的起源之地。
這個(gè)波蘭團(tuán)隊(duì)先前已對許多于太陽系遙遠(yuǎn)外圍形成的彗星進(jìn)行類似的計(jì)算工作，且深獲肯定。但在此時(shí)，任何試圖回溯鮑里索夫彗星路徑的研究都會被放大檢視。
米琪表示，「我認(rèn)為這實(shí)在是言之過早，」首先，雖然我們已經(jīng)對鮑里索夫彗星的路徑有充分的了解，足以確認(rèn)它來自星際空間，但它在太空中的確切路徑仍然有些不確定性存在。部分原因是因?yàn)槲覀冇^測這個(gè)天體的時(shí)間相當(dāng)短暫，而且鮑里索夫彗星籠罩在塵埃和氣體之中，這讓我們很難確定它的中心位置。
目前鮑里索夫彗星在夜空中的位置，仍然位在地平線附近的低空之中。這表示來自彗星的光線在抵達(dá)我們的望遠(yuǎn)鏡之前，會穿過更多的空氣，更不用說大氣層會讓測量結(jié)果出現(xiàn)更大的潛在誤差。
「我們的伙伴看到的是...... 大量但非常不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù) ，」米琪如此表示，「這并不是因?yàn)榇蠹叶己荞R虎，而是要測量模糊天體的確切中心位置確實(shí)相當(dāng)困難。」
當(dāng)太陽光加熱鮑里索夫彗星時(shí)，從表面飛出的灰塵和氣體也可能和火箭噴發(fā)的氣體有相同的作用，略為改變彗星的運(yùn)動軌道。天文學(xué)家還無法妥善處理這些非重力因素，因此也無法在計(jì)算中將之納入考慮。
最重要的是，要回溯鮑里索夫彗星的路徑，還得要將時(shí)鐘往回?fù)埽_定銀河系內(nèi)恒星過去的位置。但目前由歐洲太空總署（European Space Agency）蓋亞（Gaia）衛(wèi)星所提供全世界最好的銀河系恒星測繪結(jié)果，仍僅涵蓋銀河系眾多恒星中一小部分的3D運(yùn)動數(shù)據(jù) 。
班尼斯特表示：「我們必須制作銀河系的3D電影，不僅要倒帶播放，還得考慮重力擾動的影響，甚至無法知道這些恒星一開始的位置，只能知道它們上一個(gè)停留之處。」
從目前的情況來看，這些誤差妨礙了短期的軌道估測。西南研究院的天文學(xué)家馬克．布伊（Marc Buie）很希望能夠觀察到鮑里索夫彗星直接通過數(shù)顆恒星前方，這么一來，他就夠更準(zhǔn)確地辨別彗星的大小和形狀。但布伊表示，要計(jì)劃這樣的觀測，我們對鮑里索夫彗星軌道的理解程度，要比目前更精確數(shù)千倍才行。
「如果你不知道它現(xiàn)在在哪，也不知道在一年的時(shí)間尺度內(nèi)，它會走到太陽系的哪個(gè)位置，那怎么可能會知道它在100萬年前是來自哪顆恒星呢？」他說，「我非常、非常地懷疑我們現(xiàn)在有能力知道它的起源之地。」
精彩的還在后頭
盡管如此，研究鮑里索夫彗星的努力才剛剛開始。在明年或是更長的一段時(shí)間內(nèi)，這顆彗星將一直在夜空之中，觀測的最佳時(shí)機(jī)即將到來。彗星將在12月8日前后最接近太陽，科學(xué)家紛紛提出使用世界最大型望遠(yuǎn)鏡的觀測計(jì)劃，包括哈伯太空望遠(yuǎn)鏡（Hubble Space Telescope）、歐洲南方天文臺（European Southern Observatory）的超大望遠(yuǎn)鏡（Very Large Telescope），以及阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波數(shù)組（ALMA），都準(zhǔn)備拭目以待。
出于現(xiàn)實(shí)原因，人類不會派遣孤注一擲的飛掠任務(wù)前往這顆彗星。不過，英國非營利性組織「星際研究行動」（Initiative for Interstellar Studies）的研究人員計(jì)算得知，如果想讓宇宙飛船抵達(dá)鮑里索夫彗星，必須得在2030年，搭載美國航天總署（NASA）尚未開始運(yùn)作的最強(qiáng)大火──太空發(fā)射系統(tǒng)（Space Launch System）升空。
好消息是，當(dāng)下次再有像鮑里索夫彗星和斥侯星這樣的彗星從我們附近經(jīng)過時(shí) ，我們應(yīng)該已經(jīng)做足準(zhǔn)備。天文學(xué)家預(yù)計(jì)，正在智利興建的大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡（Large Synoptic Survey Telescope ，簡稱LSST）將能探測到更多的星際天體。
「在發(fā)現(xiàn)鮑里索夫彗星之前，我們估計(jì)當(dāng)大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡開始運(yùn)作之際...... 每年能夠發(fā)現(xiàn)一個(gè)星際天體，」布伊表示，「但如果現(xiàn)實(shí)情況顯示星際天體其實(shí)更為普遍，而且有更為多樣的外觀和特性──哇，我們可能正經(jīng)歷一個(gè)讓人非常、非常興奮的時(shí)代。」
布伊補(bǔ)充說明，大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡或許能在星際天體接近時(shí)，更快地探測到，為我們爭取更多的觀測時(shí)間，甚至是讓我們有機(jī)會去實(shí)地造訪。事實(shí)上，攔截器的概念已經(jīng)開始成形。今年6月，歐洲太空總署宣布將在2028年發(fā)射彗星攔截器（Comet Interceptor）任務(wù)，停靠在地球外的重力中性點(diǎn)（gravitational neutral point）待命，準(zhǔn)備飛掠造訪新到來的太陽系彗星，甚至是下一顆星際彗星。
「我認(rèn)為能準(zhǔn)備好一艘宇宙飛船造訪這類天體真是太好了！」多恩斯表示，「人類可是完全沒有探索過它們呢！」

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