兩顆遙遠的彗星正好在萬圣節(jié)前訪問地球

人類的大腦可能會發(fā)現(xiàn)很難概念化：一團如此巨大的宇宙云，它圍繞著太陽和八顆行星，向深空延伸數(shù)萬億英里。

被稱為奧爾特云的球形外殼，就所有實際目的而言，都是看不見的。它的組成粒子分布得如此稀薄，而且遠離任何恒星（包括太陽）的光線，以至于天文學(xué)家根本看不到云，即使它像毯子一樣包裹著我們。

這也是理論上的。天文學(xué)家推斷奧爾特云的存在，因為它是某類彗星偶爾造訪我們太陽系的唯一合乎邏輯的解釋。事實證明，云基本上是一個巨大的水庫，可能容納數(shù)十億個冰冷的天體.

其中兩具尸體將在萬圣節(jié)前幾天經(jīng)過地球。紫金山-ATLAS彗星 C/2023 A3 將在 10 月 12 日（它最接近地球的日子）之后的一兩周內(nèi)處于最亮的狀態(tài)，并且可能用肉眼看到——只需在日落后不久看看西方的天空就知道了。隨著時間的推移，這顆彗星會變得更暗，并移動到天空的更高部分。

第二顆彗星，C/2024 S1 （地圖集），9 月 27 日剛剛發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該在 10 月底左右可以看到。這顆彗星將于 10 月 24 日從最靠近地球的地方經(jīng)過——在日出前在東方的天空中低頭看。然后，在繞太陽擺動后，這顆彗星可能會在萬圣節(jié)前后重新出現(xiàn)在西方的夜空中。

然而，它有可能部分或全部解體，就像有時彗星經(jīng)過太陽時發(fā)生的那樣——而這顆彗星將位于我們恒星的 100 萬英里（160 萬公里）范圍內(nèi)。

作為行星天文學(xué)家，我對 Oort Cloud 和棲息其中的冰冷身體特別好奇。云中的居民可能是地球上生命被點燃的一個原因;億萬年前，這些冰體墜毀在我們的星球上，可能已經(jīng)提供了至少部分水這是所有生活所需要的。

與此同時，這些相同的天體對地球的延續(xù)構(gòu)成了無處不在的威脅——和我們的生存.

數(shù)十億顆彗星

如果 Oort Cloud 天體到達太陽系內(nèi)部，它的冰就會蒸發(fā)。這個過程會產(chǎn)生一條碎片尾巴，變得像彗星一樣可見。

其中一些天體被稱為長周期彗星，具有數(shù)百年、數(shù)千年甚至數(shù)百萬年的軌道，就像 Tsuchinshan-ATLAS 一樣。這與所謂的短周期彗星，它們不會訪問奧爾特云，并且具有相對較快的軌道。哈雷彗星，它穿過太陽系開辟一條路徑，每 76 年左右繞太陽運行一次，就是其中之一。

20 世紀荷蘭天文學(xué)家 Jan Oort 對長周期彗星很感興趣，1950 年寫了一篇關(guān)于它們的論文.他指出，大約有 20 顆彗星與太陽的平均距離超過 10,000 個天文單位。

這太令人震驚了;只需 1 AU 就是地球到太陽的距離，即約 9300 萬英里.將 9300 萬乘以 10,000，您會發(fā)現(xiàn)這些彗星來自超過 1 萬億英里之外。更重要的是，Oort 認為，它們不一定是云最外層的天體。

在 Oort 的論文發(fā)表近 75 年后，天文學(xué)家仍然無法直接對太空的這一部分進行成像。但他們確實估計奧爾特云距離太陽長達 10 萬億英里，這幾乎是太陽的一半比鄰星，則是下一個最近的星星。

長周期彗星大部分時間都在這些遙遠的距離上度過，當它們從各個方向飛來時，它們只會在靠近太陽的地方進行短暫而快速的訪問。Oort 推測云中包含 1000 億個這樣的冰冷物體。這可能與我們銀河系中的星星數(shù)量.

他們是怎么到達那里的？奧爾特認為，現(xiàn)代模擬已經(jīng)證實，這些冰冷的物體最初可能在附近形成木星，太陽系最大的行星.

也許這些天體繞太陽的軌道受到干擾木星– 類似于 NASA 航天器從目的地出發(fā)土星對冥王星來說，通常被 The Giant Planet 揮舞以加速他們向外的旅程。

其中一些天體會永久地逃離太陽系，成為星際天體.但其他星系最終會得到像長周期彗星那樣的軌道。

對地球的威脅

長周期彗星對地球構(gòu)成特別的潛在危險.因為它們離我們的太陽很遠，所以它們的軌道很容易被其他恒星的引力改變。這意味著科學(xué)家們不知道何時何地會出現(xiàn)，直到它突然出現(xiàn)。

到那時，它通常比木星更近，并且以每小時數(shù)萬英里的速度快速移動。事實上，電影中那顆虛構(gòu)的彗星注定了地球的命運”不要抬頭"來自 Oort Cloud.

新的奧爾特云彗星一直在被發(fā)現(xiàn)，近年來每年大約有十幾顆。它們中的任何一個與地球相撞的幾率都極低。但這是可能的.

最近的成功NASA 的 DART 任務(wù)哪改變了一顆小行星的軌道》展示了一種抵御這些小天體的合理方法。但這項任務(wù)是在多年研究其目標后制定的。來自 Oort Cloud 的彗星可能不會提供那么多時間——可能只有幾個月、幾周甚至幾天。

或者根本沒有時間。'烏穆阿穆阿，這個奇怪的小天體在 2017 年訪問了我們的太陽系，不是在它最接近地球之前而是在它最接近地球之后被發(fā)現(xiàn)的。盡管 'Oumuamua 是一個星際天體，而不是來自 Oort Cloud，但這個命題仍然適用;這些物體中的一個可能會偷偷接近我們，而地球?qū)⒑翢o防備。

準備這些對象的一種方法是更好地了解它們的基本屬性，包括它們的大小和組成。為此，我和我的同事們致力于描述新的長周期彗星的特征。

已知最大的Bernardinelli-Bernstein （伯納迪內(nèi)利-伯恩斯坦），三年前被發(fā)現(xiàn)，直徑約為 75 英里（120 公里）。大多數(shù)已知的彗星都要小得多，從一英里到幾英里不等，還有一些較小的彗星太暗了，我們無法看到。

但更新的望遠鏡正在提供幫助。特別是魯賓天文臺長達十年的時空遺產(chǎn)調(diào)查，從 2025 年開始，可能會使已知的奧爾特云彗星名單翻倍，目前約為 4,500 顆。

這些天體的不可預(yù)測性使它們成為航天器具有挑戰(zhàn)性的目標，但歐洲航天局正在準備一項任務(wù)來做到這一點：彗星攔截器.該探測器計劃于 2029 年發(fā)射，將停在太空中，直到 Oort Cloud 的合適目標出現(xiàn)。研究這些古老而原始的天體之一可以為科學(xué)家提供有關(guān)太陽系起源的線索。

至于現(xiàn)在在地球附近的彗星，抬頭看是可以的。與迪卡普里奧電影中的彗星不同，這兩顆彗星不會撞向地球。離我們最近的紫金山-ATLAS 大約是 4400 萬英里（7000 萬公里）;C/2024 S1 （ATLAS），約 8000 萬英里（1.3 億公里）。

聽起來很長，但在太空中，這幾乎是一場失之交臂。

詹姆斯·雷， 地球與大氣科學(xué)教授，佐治亞理工學(xué)院

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