宇宙版《流浪地球》？望远镜揭秘天外“流浪者”真相

出品：科普中国

作者：冯国杰、玛丽佳·对斯肯（中国科学院新疆天文台）

监制：中国科普博览

编者按：为揭开科技工作的神秘面纱，科普中国前沿科技项目推出“我和我的研究”系列文章，邀请科学家亲自执笔，分享科研历程，打造科学世界。让我们跟随站在科技最前沿的探索者们，开启一段段充满热情、挑战与惊喜的旅程。

太阳系内除太阳和人们熟知的八大行星外，还有很多其他物质，如卫星、星体尘埃和其他小型天体等，其中流星、彗星以及近地小行星的轨迹变化深受大众的关注，成为地球上的“明星”。

中国科学院新疆天文台南山1米大视场望远镜（NOWT）可以捕捉拍摄到这些“明星”的踪迹，2024年3月8日，NOWT拍摄到一颗移动天体。次日，天文爱好者组建的星明天文台使用半米望远镜（HMT）对这颗来自外太空的“流浪者”进行了后随观测，并将观测数据上报至国际小行星中心（MPC）。

新疆天文台南山观测站1米大视场光学望远镜（NOWT）

（图片来源：天山网 中国科学院新疆天文台供图）

被误会的彗星

小行星和彗星总是会在最开始的观测中被混淆，因为他们都可以在太阳系内移动，接近地球时，都可能以亮点的形式出现在夜空中。所以，不管是天文学家还是有经验的观测者都需要通过持续地观测和记录，才可以更准确区分小行星和彗星。

2024年4月10日，德国天文学家Robson Hahn将该目标作为近地天体候选体（NEOCP）报道，并被MPC指定临时编号2024 FG9，同时发布电子通告MPEC 2024-G199。

2024年4月17日，热衷于寻找太阳系中丢失和未知天体的美国业余天文学家S. Deen在该目标被发现前的观测数据中发现2024 FG9表现出彗星的活动特征，并利用位于智利的0.43米望远镜对其进行观测，发现该天体具有4角秒的彗尾（角秒是角度单位，1角秒=1/3600 度，4角秒= 0.001111111111度）。后来，更多的观测者观测到其表现出的彗星特征，这些数据进一步证明这是一颗彗星。

2024年6月1日，国际小行星中心发布电子通告（MPEC 2024-L04，链接：MPEC 2024-L04: COMET P/2024 FG9 (Nanshan-Hahn) (minorplanetcenter.net)），正式宣布小行星2024 FG9是一颗彗星，并将其重命名为P/2024 FG9 (Nanshan-Hahn)，中文译名南山-哈恩彗星。

当晚，天文电报中央局（CBAT）发布第5401号电子通告，详细介绍了该彗星的发现过程。由中国科学院新疆天文台和星明天文台合作的小行星搜寻项目NAS团队（NOWT Asteroid Survey）最早发现并上报该目标，并与Robson Hahn共享这一发现。

南山-哈恩彗星的远日点接近木星轨道，近日点在火星轨道附近，因此，其轨道极易受木星和火星引力影响而发生变化。该彗星已于5月20日到达近日点，最大亮度17.5星等（星等是衡量天体亮度的量，通俗讲就是天体亮度的等级。星等数值越大，天体越暗。例如，太阳的星等是-26.7 等，北极星的星等是1.98等），轨道周期约5.88年，轨道倾角约1.73度，是一颗短周期木星族彗星。

南山-哈恩彗星的轨道模拟图

（图片来源：新疆天文台）

彗星和小行星的区别

小行星是一种小的岩石物体，当用望远镜观察时，它看起来像一个光点。多数小行星都是在火星和木星轨道之间被称为小行星带的环中发现的。

彗星与小行星不同的是，它通常由冰、岩石和尘埃组成，被称为“脏雪球”。当靠近太阳时，它的冰和尘埃会被蒸发，用望远镜观察彗星，它成像模糊，且有一条长长的尾巴。这条尾巴短的有1000万千米，长的可达到3.2亿公里，是太阳到地球距离的两倍有余！

彗星在接近近日点时就会形成彗尾（一般要在距离太阳约3亿千米时），太阳辐射压力和太阳风的共同作用将彗核中的气体和尘埃吹走，形成两条独立的尾巴（彗发和彗尾）。如果彗星足够大，离地球足够近，人们就可以通过这些气体和尘埃反射的太阳光看到彗星。

（图片来源：veer图库）

彗星的宿命

闯进太阳系的这个“流浪者”最终会留下还是会离开？

彗星大多起源于柯伊伯带或更远的奥尔特云，其生命中的大部分时间都在其中度过，那里的温度接近绝对零度。一旦彗星进入太阳系内轨道，它们之前平淡的生命历程就会开始加速。

有些彗星在经过太阳附近时能幸存下来，并回到寒冷的太空；有些可能会与太阳直接相撞，或者离太阳太近，以至于在接近近日点时被摧毁；还有些可能离太阳并不是那么近，而是与一颗或多颗行星相互作用。

通过测量那些没有结束生命的彗星在大气中气体和尘埃的数量，可以估算出它们在一次轨道周期期间的总损失。一颗靠近太阳的活跃彗星的典型损失率大约是100万吨/天，每绕太阳运行一周，总损失大约是数千万吨。按照这样的速度，一颗典型的彗星在绕轨道运行几千圈后就会消失，哈雷彗星可能就是这样的命运。

彗星也可能逃离太阳系。2019年，天文学家发现了彗星2I/Borisov，它来自太阳系外的一个行星系统。这是人类发现的第二个星际天体，也是第一个富含碳水化合物等物质的天体。这颗彗星所含的一氧化碳比普通的太阳系彗星多得多，预示着它可能是在一个较冷的地方形成的，也许是在一颗红矮星周围。

结语

人们很早便对彗星有了观测记录，古代《春秋》中便有关于哈雷彗星的文字记载（公元前613年）：秋七月，有星孛入于北斗。

人们对彗星的发现之路一直延续至今，现在人们可以依靠更专业的观测设备去发现它们那些不易捕捉的轨道“踪迹”，相信随着新疆天文台与星明团队深入合作，未来会发现更多有趣的宇宙“明星”。