兩顆遙遠(yuǎn)的彗星正好在萬(wàn)圣節(jié)前訪問地球

人類的大腦可能會(huì)發(fā)現(xiàn)很難概念化：一團(tuán)如此巨大的宇宙云，它圍繞著太陽(yáng)和八顆行星，向深空延伸數(shù)萬(wàn)億英里。

被稱為奧爾特云的球形外殼，就所有實(shí)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(yuǎn)離任何恒星（包括太陽(yáng)）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?yàn)樗悄愁愬缧桥紶栐煸L我們太陽(yáng)系的唯一合乎邏輯的解釋。事實(shí)證明，云基本上是一個(gè)巨大的水庫(kù)，可能容納數(shù)十億個(gè)冰冷的天體.

其中兩具尸體將在萬(wàn)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(shí)間的推移，這顆彗星會(huì)變得更暗，并移動(dòng)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(yáng)擺動(dòng)后，這顆彗星可能會(huì)在萬(wàn)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(shí)彗星經(jīng)過太陽(yáng)時(shí)發(fā)生的那樣——而這顆彗星將位于我們恒星的 100 萬(wàn)英里（160 萬(wàn)公里）范圍內(nèi)。

作為行星天文學(xué)家，我對(duì) 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(diǎn)燃的一個(gè)原因;億萬(wàn)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(shí)，這些相同的天體對(duì)地球的延續(xù)構(gòu)成了無(wú)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(dá)太陽(yáng)系內(nèi)部，它的冰就會(huì)蒸發(fā)。這個(gè)過程會(huì)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(zhǎng)周期彗星，具有數(shù)百年、數(shù)千年甚至數(shù)百萬(wàn)年的軌道，就像 Tsuchinshan-ATLAS 一樣。這與所謂的短周期彗星，它們不會(huì)訪問奧爾特云，并且具有相對(duì)較快的軌道。哈雷彗星，它穿過太陽(yáng)系開辟一條路徑，每 76 年左右繞太陽(yáng)運(yùn)行一次，就是其中之一。

20 世紀(jì)荷蘭天文學(xué)家 Jan Oort 對(duì)長(zhǎng)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(yáng)的平均距離超過 10,000 個(gè)天文單位。

這太令人震驚了;只需 1 AU 就是地球到太陽(yáng)的距離，即約 9300 萬(wàn)英里.將 9300 萬(wàn)乘以 10,000，您會(huì)發(fā)現(xiàn)這些彗星來(lái)自超過 1 萬(wàn)億英里之外。更重要的是，Oort 認(rèn)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(wú)法直接對(duì)太空的這一部分進(jìn)行成像。但他們確實(shí)估計(jì)奧爾特云距離太陽(yáng)長(zhǎng)達(dá) 10 萬(wàn)億英里，這幾乎是太陽(yáng)的一半比鄰星，則是下一個(gè)最近的星星。

長(zhǎng)周期彗星大部分時(shí)間都在這些遙遠(yuǎn)的距離上度過，當(dāng)它們從各個(gè)方向飛來(lái)時(shí)，它們只會(huì)在靠近太陽(yáng)的地方進(jìn)行短暫而快速的訪問。Oort 推測(cè)云中包含 1000 億個(gè)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(dá)那里的？奧爾特認(rèn)為，現(xiàn)代模擬已經(jīng)證實(shí)，這些冰冷的物體最初可能在附近形成木星，太陽(yáng)系最大的行星.

也許這些天體繞太陽(yáng)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(duì)冥王星來(lái)說(shuō)，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(huì)永久地逃離太陽(yáng)系，成為星際天體.但其他星系最終會(huì)得到像長(zhǎng)周期彗星那樣的軌道。

對(duì)地球的威脅

長(zhǎng)周期彗星對(duì)地球構(gòu)成特別的潛在危險(xiǎn).因?yàn)樗鼈冸x我們的太陽(yáng)很遠(yuǎn)，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(shí)何地會(huì)出現(xiàn)，直到它突然出現(xiàn)。

到那時(shí)，它通常比木星更近，并且以每小時(shí)數(shù)萬(wàn)英里的速度快速移動(dòng)。事實(shí)上，電影中那顆虛構(gòu)的彗星注定了地球的命運(yùn)”不要抬頭"來(lái)自 Oort Cloud.

新的奧爾特云彗星一直在被發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)每年大約有十幾顆。它們中的任何一個(gè)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(xiàng)任務(wù)是在多年研究其目標(biāo)后制定的。來(lái)自 Oort Cloud 的彗星可能不會(huì)提供那么多時(shí)間——可能只有幾個(gè)月、幾周甚至幾天。

或者根本沒有時(shí)間。'烏穆阿穆阿，這個(gè)奇怪的小天體在 2017 年訪問了我們的太陽(yáng)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(gè)星際天體，而不是來(lái)自 Oort Cloud，但這個(gè)命題仍然適用;這些物體中的一個(gè)可能會(huì)偷偷接近我們，而地球?qū)⒑翢o(wú)防備。

準(zhǔn)備這些對(duì)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(zhǎng)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(wú)法看到。

但更新的望遠(yuǎn)鏡正在提供幫助。特別是魯賓天文臺(tái)長(zhǎng)達(dá)十年的時(shí)空遺產(chǎn)調(diào)查，從 2025 年開始，可能會(huì)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(cè)性使它們成為航天器具有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)，但歐洲航天局正在準(zhǔn)備一項(xiàng)任務(wù)來(lái)做到這一點(diǎn)：彗星攔截器.該探測(cè)器計(jì)劃于 2029 年發(fā)射，將停在太空中，直到 Oort Cloud 的合適目標(biāo)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(yáng)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(huì)撞向地球。離我們最近的紫金山-ATLAS 大約是 4400 萬(wàn)英里（7000 萬(wàn)公里）;C/2024 S1 （ATLAS），約 8000 萬(wàn)英里（1.3 億公里）。

聽起來(lái)很長(zhǎng)，但在太空中，這幾乎是一場(chǎng)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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