國際小學堂／暗彗星接連到訪太陽系 地球水之謎有解？

雪茄形天體「斥候」 二○一七年十月發現的雪茄形天體「斥候」，是太陽系首次記錄到來自其他恆星系統的「星際天體」；圖爲示意圖。路透

自二○一六年起，天文學家開始在太陽系發現一種不完全是小行星，也不全然是彗星的奇特天體，其後方看不到像彗星一樣、由塵埃和冰組成的「彗尾」，卻與彗星同樣會出現源自重力以外原因的突然加速。這類天體被稱爲「暗彗星」。

英國廣播公司（ＢＢＣ）八月報導，這些近年才發現、置身太空的神秘岩石，可能是太陽系中新種類的天體。天文學家正設法加以研究，其結果可能有助解釋地球的水從何而來。但科學家也提醒，這些暗彗星可能成爲地球的潛在威脅，意外的朝向地球飛來。

太陽系的小行星是岩石組成、非活動狀態的天體，常見於火星和木星之間的廣泛小行星帶。彗星則由岩石和冰組成，後方拖着可長達數百萬公里的彗尾，通常來自木星、土星、天王星、海王星所在的「外太陽系」（水星、金星、地球及火星則位在「內太陽系」）。

奇怪星體 受不明力量推動

但一顆在二○一六年發現的天體特別奇怪，其行動方式看似彗星，卻不具備任何彗星的典型特徵。研究人員探究其繞太陽的軌道時，發現該天體似乎偶爾會受到重力以外的某種力量突然推動，導致其運動出現微幅變化。雖然這類變化幅度很低，僅不到每秒一公尺，但足以在地球上透過望遠鏡察覺。這種「非重力加速」對彗星來說是正常現象；彗星接近太陽時，內部的冰快速升溫，會釋出氣體和塵埃，這些釋出物就會扮演類似推進器的作用。但二○一六年發現的天體，並未觀測到塵埃或冰組成的軌跡。

斥候靠近 莫名加速後離去

一年後，天文學家發現另一天體有類似行動，其外型像是雪茄，由岩石、金屬和冰構成，長度介於一一五至四百公尺，被命名爲「斥候」（'Oumuamua）。「斥候」後來被發現是首批已知造訪太陽系的「星際天體」，意即來自其他恆星系統。「斥候」繞太陽飛行後，又朝太陽系外飛去，越過太陽時還有加速跡象，顯示除了太陽引力還具有某種推力。

６顆天體 難歸類爲小行星

接着在二○二三年，美國密西根州立大學天文學家塞裡格曼領導的團隊宣佈，發現到六顆天體以類似小行星的軌道繞太陽運行，卻會出現異常的速度推進，但也沒有彗星般的彗尾。

這些暗彗星寬度介於四到卅二公尺，會出現每秒一奈米的加速度。加速幅度很小，但足以使其繞行軌道每隔幾年就偏離數百公里。塞裡格曼和其同事也幾乎同時發表一項研究，顯示直徑三百公尺、名爲「2003 RM」的近地小行星行爲也類似暗彗星。

去年十二月，塞裡格曼和其同事發表新論文，提供更多這類天體的資訊，使太陽系中已知的暗彗星數量達到十四個，但暗彗星究竟爲何出現不穩定的移動，背後原因仍是謎。塞裡格曼說，「我們仍不知道導致這一現象的原因究竟爲何」。

天文學家認爲，多數小行星和彗星是四十六億年前，太陽系行星形成初期的殘餘物。部分小行星是未聚集成行星的物質碎片，彗星則是遠離太陽的冰和塵埃聚集而成。暗彗星的存在，顯示小行星、彗星可能不是總是非此即彼。紐西蘭坎特布里大學天文學家班尼斯特說，小行星、彗星的劃分逐漸被視爲連續光譜，「以往認爲彗星擁有非常明顯的彗尾，小行星則由岩石構成、質地乾燥。這種設想已完全過去」。

含冰天體 疑把水帶來地球

暗彗星若是含有冰的小行星，或許有助於解開水如何抵達地球的謎團。流行的理論認爲，水是透過太陽系早期撞擊地球的小行星或彗星來到地球；按照這種假設，暗彗星可能是將水帶到地球的天體之一。

塞裡格曼說，「若地球附近有很多我們先前不知道含有水的天體，那麼它們很可能發揮作用（帶水到地球）」。

目前，日本宇宙航空研究開發機構（ＪＡＸＡ）開發的探測機「隼鳥二號」，正朝一顆塞裡格曼發現的暗彗星「1998 KY26」飛去，預計未來六年內抵達，可望一探暗彗星構造。

暗彗星也可能影響地球未來，我們可能發現一個看似相對安全的天體，卻突然朝地球方向飛來。所幸目前暗彗星似乎相對罕見，其速度推進產生的方向改變很小，但仍需要警惕。密西根州立大學的天文物理學家泰勒說，「若我們不能正確偵測這些天體，就無法知道是否會撞擊我們」。

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