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彗星怎么站着绕太阳?十三亿公里外拖出白痕,下次回来还难猜

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欧几里得望远镜拍了一张星系照片。左边满是星星和星系,右边的放大框里却有一道短短的白划痕,周围还晕着一圈雾。欧空局公布这次发现时,它距地球约十三亿公里。再往下查,它绕太阳的轨道几乎是竖起来的。

它后来被命名为C/2026 S1,是欧几里得首次发现的新彗星。想知道这么远的一团白雾怎么从星系照片里认出来,先看它在两种曝光时间下长什么样。



长曝光图。ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA,Pöntinen等

一条划痕和一团雾

第一张图曝光了约560秒。望远镜盯着远处的星系,背景基本定在原位,彗星却在这九分多钟里挪了位置。它一边走,一边把光留在相机上,发亮的中心就被拖成一条短线。右侧放大框的箭头指着它,下方还有一处形状相似的长条亮斑。只凭一个形状容易认错,换一张照片看位置有没有变,才能把两者分开。

再看下面这张。团队挑了八张各曝光约90秒的照片,按每张图里的彗星位置对齐后叠加,并去除背景干扰。假如视运动速度差不多,90秒里走过的距离大约只有560秒的六分之一。这样叠起来,彗星在每次曝光里留下的短拖痕就没那么显眼,中心外那层淡雾仍在。欧空局把这团气体和尘埃形成的云认作彗发,这是它正在活动的线索。

八张短曝光叠加,署名同上。两张观测图均为CC BY-SA 3.0 IGO。

欧几里得拍完一块天空就会移向下一块。这颗彗星恰好也在移动,9月16日到24日间,它先后落进五个视场,一共留下16张照片。研究者用先找到的位置推算它接下来会挪到哪里,再回档案里找别的画面。星表里没有能对上位置的已知彗星或小行星。地面望远镜接力跟拍后,小行星中心在10月8日确认了发现。

最近能到哪儿,和多久能回来

想象行星们大致在一张桌面上绕太阳转。这颗彗星的轨道相对地球公转平面倾斜约85度,离直角只差不到5度。轨道图右侧只放大了靠近行星轨道的一小段。拉远去看左图,才看得到那条轨道能拉得多长。



早期轨道示意。MPC,Jahnke拼图

喷气推进实验室11月3日的轨道解,用了跨45天的60笔观测。它给出的近日点距离约为地日平均距离的8.74倍。也就是说,即使来到离太阳最近的一段,距离仍大致在木星和土星的平均公转半径之间。开头的十三亿公里量的是它和地球之间的距离,两把尺子起点不同。

可如果你想在日历上圈出它下次归来,事情就难多了。欧几里得团队早期给出约34.5万年的估计,11月3日的那组数据换算下来约15万年,周期的不确定度甚至大过估计值。现在看到的是它靠近太阳这一端的一小段。两条长短不同的椭圆,在这里能贴得很近。近日点估计的不确定度约0.013个天文单位,整圈的长半轴却估得很松。把远端往外推,彗星还会在离太阳更远、运动更慢的地方待得更久,回归时间自然容易大变。

如果只能放大看一张,你会选星系照片里那道划痕,还是叠加图里那团白雾?

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