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解释夜空的宇宙黄道带辉光的来源

行星之间的尘埃不是来自小行星带(此处用绿色表示),而是来自周期性干扰彗星,这些彗星大部分时间都在木星轨道附近。

科学家们对构成发光尘埃云的粒子进行了研究,发现了一种横跨夜空的神秘辉光的起源。

这种微弱的辉光被称为黄道光,是由沿着路径的数百万个微小粒子引起的,随后太阳、月亮和行星穿过我们的天空,也被称为Cliptic。

1661年,约书亚·柴尔德里首次正确地将这种微弱的白色辉光识别为太阳系中的尘埃颗粒向我们散射的阳光,这种辉光在日落后和春秋日出前的夜空中最为明显。

然而,厚厚的尘埃云的来源一直是一个争论的话题。

在一项新的研究中,David Nesvorny和Peter Jenniskens发现,超过85%的黄星尘来自木星家族的彗星(之所以称之为黄星尘,是因为它们的轨道因靠近气态巨木星而改变),而不是以前认为的小行星。

科罗拉多州博尔德市西南研究所的行星科学家Nesvorny说:“这是第一个完全动力学的黄道带尘埃云模型。我们发现,小行星的尘埃在其一生中没有被充分搅动,无法使黄道带尘土云像观测到的那样厚。只有短周期彗星的尘埃被木星散射得足够大。”

Nesvorny说,研究人员在检查了黄道带云的形状后,确定了来自木星家族彗星的尘埃。

Nesvorny告诉太空网:“和其他彗星一样,比如哈雷彗星,它们的轨道包含量很大。”“它们正从各个方向进入太阳系内部,所以如果这些彗星产生黄道带云,它几乎是一个球,而不是一个圆盘。像斯皮策望远镜一样的望远镜都显示黄道带云是一个云。这最能说明木星家族的彗星,它们有更温和的倾斜。”

这些结果证实了加州山景城SETI研究所的天文学家Jenniskens长期以来的怀疑。作为一名流星雨专家,Jenniskens注意到,大多数尘埃在与木星家族彗星相似的轨道上移动,但没有与之相关的尘埃脱落彗星。

相反,Jenniskens在2003年的Quadrantid流星雨中发现了一颗休眠彗星,并从此确定了其他一些此类母体。

Whilemost在目前围绕太阳的轨道上是不活跃的,在过去几千年的某个时间点上都发生了剧烈的断裂,形成了现在已经迁移到地球轨道上的沙流形式的碎屑。

Nesvorny和Jenniskens在西南研究所的Harold Levison和William Bottke、布拉格查理大学天文研究所的David Vokrouhlicky和巴黎自然历史博物馆的Matthieu Gounelle的帮助下,证明了这些彗星的破坏可以解释黄道带云中观察到的尘埃层的厚度。

在这种情况下,他们还解开了另一个谜团。

众所周知,南极洲的雪中夹杂着微流星体,其中约80%至90%具有特殊的原始成分,这在源自小行星的较大陨石中是罕见的。

Nesvorny解释说:“这些化学陨石是大约100微米大小的小陨石。”“这些微陨石是在南极冰层中收集的,令人费解的是,为什么它们的成分与在这里收集的大型陨石不同。”

Nesvorny和Jenniskens提出,大多数南极微陨石实际上是彗星的碎片,这解释了它们与来自小行星带的其他陨石的成分不同。根据他们的计算,彗星颗粒以足够低的进入速度潜入地球大气层,足以存活并到达地面。

这项研究将在4月20日的《天体物理杂志》上详细介绍。


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