导读 小行星和彗星有什么区别?彗星基本上是由岩石和冰组成的脏冰球。它的经典形象是夜空中一颗明亮的星星，长长的弯曲尾巴延伸到太空。当它们接...

小行星和彗星有什么区别?彗星基本上是由岩石和冰组成的脏冰球。它的经典形象是夜空中一颗明亮的“星星”，长长的弯曲尾巴延伸到太空。当它们接近太阳并开始释放气体和尘埃时，就会发生这种情况。这种情况通常会持续到只剩下岩石或碎裂成尘埃为止。

另一方面，小行星主要只是岩石。它们可能会让人联想到汉斯·索罗驾驶千年隼号穿越密度难以置信的“小行星带”，躲避一群TIE战斗机的追击，但大多数时候它们只是静静地绕着太阳公转，自顾自地做着自己的事情。

然而，这两个太空物体并不总是像人们想象的那样相互排斥。让我来介绍一下Phaethon，这是一颗模糊了小行星和彗星之间定义的“岩石彗星”，让我来告诉你为什么在未来几年里值得关注这个迷人的物体。

1983年，莱斯特大学的两位天文学家西蒙·格林和约翰·戴维斯偶然发现了法厄同。他们在分析红外天文卫星(Iras)太空望远镜收集的图像时，偶然发现它绕太阳运行。不久之后，其他天文学家认识到法厄同是每年一次的双子座流星雨的源头——这是地球日历中最明亮的流星雨之一。

每年十二月，当我们的星球穿过法厄同留下的尘埃轨迹时，我们都会目睹它的尘埃颗粒在大气层中燃烧的壮丽景象。然而，法厄同的行为与任何其他造成流星雨的物体都不同。

与典型的彗星在太阳附近升温时会释放大量尘埃不同，法厄同彗星如今似乎没有释放足够的尘埃来解释双子座流星雨。这种没有大量尘埃排放的情况产生了一个有趣的问题。

法厄同的轨道使其距离太阳非常近，比我们最靠近太阳的行星水星还要近得多。在它最接近太阳时(称为近日点)，其表面温度最高可达730°C左右。

你可能会认为，如此强烈的高温会带走法厄同表面存在的任何挥发性物质。这要么会暴露出新鲜的、未加热的层，并在每次经过太阳附近时散落大量的灰尘和气体，要么会形成一层贫瘠的外壳，保护富含挥发性物质的内部免受进一步加热，从而导致没有气体或灰尘释放。

然而，这两个过程似乎都没有发生。相反，法厄同继续表现出彗星般的活动，释放气体，但没有伴随尘埃云。因此，它没有脱落层，所以谜团在于为什么同一层地壳每次被太阳加热时仍能释放挥发性气体。

我们的实验

我领导了《自然通讯》杂志新发表的研究，旨在通过模拟法厄同在近日点经历的强烈太阳加热来解决这一难题。

我们使用了一组罕见的陨石碎片，这些碎片被称为CM球粒陨石，其中含有的粘土被认为与Phaethon的成分相似。这些碎片在无氧环境中被加热多次，模拟了Phaethon靠近太阳时发生的冷热/昼夜循环。

结果令人惊讶。与其他通常在几个加热循环后就会消失的挥发性物质不同，陨石中所含的少量含硫气体在多个循环中缓慢释放。

这表明，即使在多次近距离经过太阳之后，法厄同仍然有足够的气体在每次近日点产生类似彗星的活动。

但这如何实现呢?我们的理论是，当Phaethon的表面升温时，其地下的硫化铁矿物会分解成气体，例如二氧化硫。然而，由于Phaethon的表面层相对不渗透，这些气体无法快速逸出。相反，它们会积聚在表面之下，例如在孔隙和裂缝中。

随着Phaethon旋转(大约需要四个小时)，白天变成黑夜，地下温度降低。一些被困气体能够“逆向反应”形成新一代化合物。当夜晚再次变成白天，加热重新开始时，这些化合物就会分解，然后重复这一循环。

为什么这很重要

这些发现不仅具有学术意义，而且对日本宇宙航空研究开发机构(Jaxa)的Destiny+任务也具有重要意义，该任务将于本世纪晚些时候发射。这颗太空探测器将飞过Phaethon，并使用两台多光谱相机和一台灰尘分析仪对其进行研究。它有望收集到粒子，为这个神秘物体的组成提供更多线索。

Destiny+将如何造访Phaethon

无论如何，我们研究团队提出的法厄同气体排放过程理论对于解释数据至关重要。如果我们的理论被证明是正确的，它将重新定义科学家对太阳加热作为一种地质过程的看法，使其不仅与彗星有关，而且与小行星也有关。

至关重要的是，法厄同并不是孤例。大约有95颗小行星经过距离太阳0.20个天文单位(近1900万英里)的范围内。我们从法厄同身上学到的一切，都可以让我们了解它们的行为和长期稳定性。

最后，你可能想知道这一切与双子座流星雨有何关系。很可能，法厄同在很多年前就发出了尘埃。这会产生碎片带，每次这些粒子接触地球大气层时，就会形成双子座流星雨。当我们谈论不断给予的礼物时，很难想出更好的例子。