我們傾向於把小行星和彗星嚴格區分開來。小行星是太陽系行星形成時遺留下來的岩石,它們是乾燥的和惰性的,主要在木星和火星之間的小行星帶中繞太陽軌道運行。而彗星是骯髒的雪球,主要由45億年前太陽系形成時的冰和塵埃組成,大多數的彗星在太陽系外圍有穩定的軌道。
當一顆彗星離太陽越來越近的時候,它上面的冰會開始揮發,釋放出被困在裏面的灰塵。太陽風和來自太陽輻射的壓力將這條氣體和塵埃的軌跡推離彗星。彗星有一個離子尾巴,它是一種被紫外線電離的中性氣體流,還有一個塵埃尾巴,它是由從彗星表面脱落的小顆粒組成的。
然而,我們時不時會遇到一些挑戰這些定義的事情。新發現的一顆名為2019 LD2的小行星很特別,它有一個類似小行星的軌道,但有一個像彗星一樣的尾巴。這是罕見的,但不是未知的,我們稱表現出彗星狀特徵的小行星為活躍的小行星。2019 LD2的獨特之處不在於它是什麼,而在於它所處的位置。
拉格朗日點又稱平動點,在天體力學中是限制性三體問題的五個特解。一個小物體在兩個大物體的引力作用下在空間中的一點,在該點處,小物體相對於兩大物體基本保持靜止。我國的“鵲橋”中繼衞星就處於地月L2拉格朗日點。當一顆小行星和行星共用軌道時,我們就稱這個小行星為該行星的特洛伊小行星。通常這些小行星位於拉格朗日點L4或L5的位置,也就是説它在行星前面或者後面60度的位置。
地球只有一顆特洛伊小行星2010 TK7,海王星有很多這樣的軌道伴侶。而木星是特洛伊小行星之王,成千上萬的這些岩石體沿着行星的軌道在其前後兩個不同的叢中滑動,2019 LD2就是其中一顆。活躍的小行星很罕見,而活躍的特洛伊小行星的發現是前所未有的。
顧名思義,2019 LD2是去年6月初發現的。它是由夏威夷大學小行星陸地撞擊警報系統(ATLAS)的天文學家發現的,該系統通常用於發現威脅地球的物體。當它第一次被發現時,它模糊的外觀讓人懷疑它可能是一顆彗星,圖像顯示了一個微弱的彗星狀尾巴。但是從那時起的進一步觀測不得不被擱置,因為木星特洛伊小行星羣在太陽後面移動,我們看不到它們。知道最近又重新出現了,上個月,天文學家們又重新審視了它們。
木星特洛伊小行星被認為是在40億年前形成的,在這段時間裏太陽系的行星被認為遷移到了現在的位置。如果這是它們共享木星空間的時間,那麼它們表面上的任何冰都應該在很久以前就昇華了。
但是如果冰層在小行星內部呢?愛爾蘭貝爾法斯特女王大學的天文學家艾倫·菲茨西蒙斯説:“幾十年來,我們一直認為特洛伊小行星的表面下應該有大量的冰,但直到現在還沒有任何證據。但是,這次的發現表明對它們冰層性質的預測很可能是正確的。”
如果2019 LD2最近與另一塊岩石相撞,撞擊可能會移動足夠多的物質,使之前密封的冰暴露出來,使其昇華並釋放出氣體。2019 LD2也有可能是最近被木星從太陽系更遠的地方捕獲的,那裏足夠冷,冰可以在周圍逗留。
令人興奮的是,美國宇航局將發射一個探訪特洛伊小行星的探測器。這項任務將為這些神秘物體提供新的視角,包括它們的化學成分以及如何出現在木星的軌道路徑中。