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雙子座流星雨的身世之謎

雙子座流星雨的身世之謎

  每年12月中旬,年度3大流星群之一的雙子座流星雨就會準時報到。今年預測極大期時間在12/14/19時,雖遇盈凸月干擾,但數量眾多且部分流星明亮,在12/13~12/15期間都適合觀賞。

  流星雨的發生,通常與彗星有關。當地球穿越彗星留在軌道上的塵埃碎屑,這些塵埃碎屑大量掉落地球過程中,與地球大氣摩擦生熱而燃燒,便可見到流星雨現象。這些留在軌道上的碎屑,便稱為流星體。但不同的流星雨的流星體數量多寡不同,密集度也不同,所以每個流星雨的狀況都不太一樣。

  以地球每年穿越的眾多流星體來說,雙子座流星雨的流星體算是其中最豐富的。將所有雙子座流星體(Geminid meteoroids)的塵埃量加總起來的話,大約是其他流星雨的5~500倍之多。這讓雙子座流星雨像是個900磅的重擊拳手,然而相較之下,菲以頌卻像個98磅的弱雞。

  菲以頌是由美國航太總署(NASA)的IRAS紅外衛星於1983年發現,並迅及被歸類為小行星。不僅沒尾巴,公轉軌道遠日點在火星與木星之間的小行星帶附近,且光譜觀測的結果,菲以頌和4號小行星智神星(4 Pallas)非常類似,只是菲以頌直徑只有5.1公里,智神星則多達544公里。所以,除了小行星之外,菲以頌還能歸類成什麼?

  然而,若菲以頌真的是小行星,那麼造成雙子座流星雨的流星體究竟由何來?某些天文學家相信是小行星碎片,某些天文學家則不認為如此。菲以頌繞太陽公轉一圈約1.4年,遠日點在小行星帶附近,近日點則在水星軌道以內,是目前已知小行星中最接近太陽者。有些天文學家小心地研究雙子座流星體的軌道,認為這些流星體是當菲以頌接近太陽時噴發出來的,而非在小行星帶附近從智神星分裂出來時的碎屑。當繞太陽公轉過程中,菲以頌每一陣子就受到太陽加熱一次,向外噴發的塵埃留在軌道上而成為雙子座流星體。



  加州大學洛杉磯分校(UCLA)David Jewitt和Jing Li等人利用NASA的2架STEREO太陽觀測衛星來研究菲以頌。STEREO上的日冕儀(coronagraph)可研究行至非常靠近太陽的小行星和彗星;2009年6月,菲以頌距離太陽表面僅約15倍太陽直徑(相當於2100萬公里,水星距離太陽平均約為4500萬公里)。經資料分析後,Jewitt兩人驚訝地發現菲以頌在接近太陽時,亮度竟增加2倍,最可能的解釋就是它噴射大量灰塵,可能是含水礦物因受到太陽強烈熱能而分解,並促使表面岩石破裂的結果。右圖是STEREO HI-1A日冕儀拍攝到的菲以頌軌跡(空心圓),綠色和藍色部分則代表來自太陽的粒子流。

  Jewitt等人的「岩質彗星(rock comet)」假說雖然令人信服,但他們卻指出另一個問題:菲以頌在2009年近掠太陽時所噴出的塵埃量,只能增加雙子座流星雨中僅約0.01%的質量,根本沒辦法隨時間補充雙子座流星體的數量。那麼,難道是這顆小行星或岩質彗星過去比較活躍嗎?他們遇上了天文領域常見的困擾:解一謎,不等於得到所有答案,而是等於新增另一個等待解謎的問題。加油吧!

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