天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了被稱為暗彗星的宇宙現(xiàn)象的七個(gè)新例子，可以幫助科學(xué)家確定天體是否在地球歷史的早期幫助將水等重要元素輸送到地球。

這一發(fā)現(xiàn)使我們太陽系中這些神秘天體的已知數(shù)量增加了一倍，這些天體類似于小行星，但像彗星一樣在太空中穿梭，盡管沒有彗星眾所周知的“尾巴”。

12月9日發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）雜志上的這項(xiàng)新研究還表明，這些天體有兩個(gè)不同的種群。

發(fā)現(xiàn)更多的暗彗星幫助天文學(xué)家意識到，這些天體并不像以前認(rèn)為的那么稀有。

“我們研究小天體（如小行星和彗星）的最重要原因之一是，它們告訴我們物質(zhì)是如何在太陽系周圍運(yùn)輸?shù)?/strong>，”該研究的主要作者、密歇根州立大學(xué)東蘭辛分校物理學(xué)和天文學(xué)博士后研究員達(dá)里爾·塞利格曼（Darryl Seligman）在一份聲明中說。

暗彗星是一類可能含有水的新型近地天體，因此它們是向地球輸送生命發(fā)展所必需的物質(zhì)的新潛在來源。我們對它們了解得越多，就越能更好地理解它們在地球起源中的作用。

天文學(xué)家在二十年前研究了他們命名為2003 RM的小行星，他們注意到這個(gè)天體已經(jīng)略微偏離了預(yù)測的軌道。

這種運(yùn)動不能用小行星典型的加速度來解釋，例如雅爾科夫斯基效應(yīng)，其中太空巖石從太陽吸收熱量，然后以紅外輻射的形式發(fā)射，這會對小行星造成微小的推力。

相反，2003 RM的運(yùn)動更像一顆彗星。太陽使彗星內(nèi)的冰等物質(zhì)通過稱為升華的過程直接變成氣體。這種蒸發(fā)為彗星提供了推力。從彗星后面流淌的尾巴可以看出這種推力，彗星是由蒸發(fā)材料制成的。

“但無論我們怎么努力，我們都找不到任何彗星尾巴的跡象。它看起來就像任何其他小行星一樣——只是一個(gè)光點(diǎn)。所以，在很短的一段時(shí)間里，我們遇到了一個(gè)我們無法完全弄清楚的奇怪天體，“該研究的合著者、加利福尼亞州帕薩迪納市美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的導(dǎo)航工程師大衛(wèi)·法諾基亞（Davide Farnocchia）在一份聲明中說，“這是一個(gè)謎題，挑戰(zhàn)了我們一直將物體分類為小行星或彗星的方式。”

然后，天文學(xué)家在2017年發(fā)現(xiàn)了Oumuamua。它是我們太陽系中第一個(gè)觀測到的源自太陽系之外的天體。

科學(xué)家們用望遠(yuǎn)鏡短暫地觀察了Oumuamua，然后這個(gè)星際訪客完成了它快速穿越我們的太陽系，沿途引發(fā)了關(guān)于其真實(shí)性質(zhì)的大量假設(shè)，包括它可能是一個(gè)外星探測器的可能性。

望遠(yuǎn)鏡觀測顯示，Oumuamua看起來像一個(gè)光點(diǎn)，類似于小行星，但它的軌跡發(fā)生了變化，好像它在脫落物質(zhì)，很像一顆彗星，因此很難確定它是不是這兩個(gè)天體。

“Oumuamua在幾個(gè)方面都令人驚訝，”法諾基亞說，“我們從星際空間發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)天體表現(xiàn)出與2003 RM相似的行為，這一事實(shí)使2003 RM更加有趣。”

法諾基亞和塞利格曼分別在2023年發(fā)表了研究，描述了在太陽系中發(fā)現(xiàn)的總共7個(gè)天體，這些天體具有類似于Oumuamua的不尋常相位，模糊了小行星和彗星之間的界限。科學(xué)家們將這類新天體稱為暗彗星。

現(xiàn)在，隨著另外7顆暗彗星的發(fā)現(xiàn)，研究人員已經(jīng)能夠辨別它們種群之間的差異。

“我們有足夠多的暗彗星，我們可以開始問是否有任何東西可以區(qū)分它們，”塞利格曼說，“通過分析反射率和軌道，我們發(fā)現(xiàn)我們的太陽系包含兩種不同類型的暗彗星。”

內(nèi)暗彗星可以在內(nèi)太陽系中找到，其中包括地球、金星、火星和水星等行星，并在圍繞太陽的近乎圓形的軌道上運(yùn)動。這些天體很小，直徑只有幾十米，可能來自位于火星和木星軌道之間的主小行星帶。

與此同時(shí)，外層暗彗星可能來自我們太陽系靠近木星的外部區(qū)域和更遠(yuǎn)的地方，具有明顯的橢圓形軌道，可以跨越數(shù)百米或更遠(yuǎn)。

現(xiàn)在，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了暗彗星群，他們想確定這些天體是否含有冰，它們加速的原因以及它們來自哪里。更好地了解暗彗星可以揭示這些天體是否在地球形成時(shí)撞擊地球，從而促進(jìn)了地球的早期演化。

“許多人可能沒有經(jīng)常想到的是，太陽系是一個(gè)混亂的地方，”塞利格曼說，“我們不知道事物來自哪里，但鑒于我們現(xiàn)在知道的14顆暗彗星正在我們的太陽系內(nèi)運(yùn)行，未來幾年我們有機(jī)會收集更多數(shù)據(jù)，并希望找到有關(guān)我們自己星球形成的答案。”

先前的研究表明，高達(dá)60%的近地天體可能是暗彗星。

這項(xiàng)新研究的合著者、7月在線發(fā)表在《伊卡洛斯》（Icarus）雜志上的一項(xiàng)關(guān)于暗彗星的研究的主要作者阿斯特·泰勒（Aster Taylor）說，雖然小行星沒有冰，因?yàn)樗鼈兊能壍栏拷枺缧鞘潜涞奶祗w，類似于軌道更遠(yuǎn)的骯臟冰塊。泰勒是密歇根大學(xué)天文學(xué)博士生。

但是，在火星和木星軌道之間的主小行星帶中可以找到近地天體的暗彗星，它們可能含有冰。如果冰在近地環(huán)境中的暗彗星等小天體上很常見，那么它們可能是將水帶到地球的原因。

泰勒說，天文學(xué)家還試圖確定為什么暗彗星如此之小，旋轉(zhuǎn)如此之快。

泰勒說：“很有可能，內(nèi)部主帶天體上的活動是由某種物理變化引起的，比如天體的毀滅，這從內(nèi)部暗彗星的小尺寸和快速旋轉(zhuǎn)速度中可以看出。然而，這些都是假設(shè)，雖然它們與我們的所有數(shù)據(jù)一致，但還需要更多的工作來證實(shí)或證偽這些想法。”

泰勒說，幸運(yùn)的是，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)的隼鳥2號航天器預(yù)計(jì)將在2031年與其中一顆暗彗星1998 KY26會合，作為其擴(kuò)展任務(wù)的一部分，這可能會揭示這些不那么罕見的天體的更多獨(dú)特特征。