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。

作為行星天文學家，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 天體到達太陽系內部，它的冰就會蒸發(fā)。這個過程會產生一條碎片尾巴，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 世紀荷蘭天文學家 Jan Oort 對長周期彗星很感興趣，1950 年寫了一篇關于它們的論文.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，而地球將毫無防備。

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調查，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家提供有關太陽系起源的線索。

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， 地球與大氣科學教授，佐治亞理工學院

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