来自新视野号宇宙飞船数据的原始接触双星柯伊伯带天体2014 MU69的合成图像。图片来源:NASA/JHUAPL/SwRI/Roman Tkachenko
一项研究挑战了对柯伊伯带天体的既定观点,揭示了它们保留挥发性冰的能力比之前想象的要多,从而为彗星演化提供了新的视角。
最近发表在《伊卡洛斯》杂志上的一篇论文介绍了关于柯伊伯带天体486958 Arrokoth的发现,为在如此遥远的天体上保存一氧化碳(CO)等挥发性物质提供了新的线索。
由布朗大学的Samuel Birch博士和SETI研究所的高级研究科学家Orkan Umurhan博士共同撰写的论文“Arrokoth 486958中CO冰和气体的保留”以Arrokoth为案例研究,提出许多柯伊伯带天体(kbo) -我们太阳系黎明的残留物-仍然可以保留其原始的挥发性冰,挑战了之前关于这些古老实体进化路径的概念。
左图是由多色可见光成像相机(MVIC)拍摄的,它是新视野号上拉尔夫仪器的一部分。这张照片拍摄于2019年1月1日,距离最近的距离只有7分钟,当时航天器距离月球表面只有约6700公里。这一非凡的捕获归功于美国宇航局、约翰霍普金斯大学应用物理实验室和西南研究所。右图显示了Arrokoth季节皮肤深度的轨道平均温度,基于Umurhan等人的2022方法计算。尺度以公里为单位,视角与左图相似,向下看南极。来源:美国国家航空航天局、约翰霍普金斯大学应用物理实验室和西南研究所
挑战过去的模式
以前的柯伊伯带演化模型需要帮助来预测这些寒冷、遥远天体中挥发物的命运。许多人依赖于繁琐的模拟或有缺陷的假设,低估了这些物质的持续时间。这项新研究提供了一种更简单而有效的方法,将这一过程比作气体如何通过多孔岩石逃逸。这表明,像Arrokoth这样的柯伊伯带天体可以保持数十亿年的挥发性冰,形成一种地下大气,减缓冰的进一步损失。
他说:“我想强调的是,关键是我们纠正了人们几十年来对这些非常寒冷和古老的物体所假设的物理模型中的一个严重错误。”“这项研究可能是重新评估彗星内部演化和活动理论的最初推动者。”
我们的模型具有多孔碎石堆,由CO和难熔无定形H2O冰的混合物组成,具有特定的孔隙半径