相(xiang)比(bi)於(yu)常(chang)見(jian)的(de)木(mu)星(xing)族(zu)彗(hui)星(xing)，由(you)於(yu)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)長(chang)期(qi)在(zai)柯(ke)伊(yi)伯(bo)帶(dai)，受(shou)到(dao)的(de)太(tai)陽(yang)輻(fu)射(she)較(jiao)少(shao)，所(suo)以(yi)包(bao)含(han)的(de)物(wu)質(zhi)更(geng)為(wei)原(yuan)始(shi)
，因(yin)此(ci)研(yan)究(jiu)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)我(wo)們(men)更(geng)好(hao)地(di)研(yan)究(jiu)太(tai)陽(yang)係(xi)的(de)物(wu)質(zhi)分(fen)布(bu)和(he)演(yan)化(hua)。

史建春 中國科學院紫金山天文台副研究員

zaimuxingguidaohehaiwangxingguidaozhijian
，qianfuzheshuyiwanjiyoubingkuaiheyanshizuchengdexiaotianti。zhexiexiaotiantiouerhuishoudaomuxingyinliraodongdeyingxiang，beipaorutaiyangxineibu

，feixiangtaiyanghediqiu。

這類小天體被認為是許多木星族彗星和近地彗星的來源

，由於其同時具有小行星和彗星的特征，因此被命名為半人馬天體。

近(jin)日(ri)
，據(ju)國(guo)外(wai)媒(mei)體(ti)報(bao)道(dao)
，美(mei)國(guo)芝(zhi)加(jia)哥(ge)大(da)學(xue)的(de)科(ke)學(xue)家(jia)稱(cheng)這(zhe)些(xie)鄰(lin)近(jin)木(mu)星(xing)的(de)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)或(huo)能(neng)為(wei)揭(jie)曉(xiao)太(tai)陽(yang)係(xi)奧(ao)秘(mi)提(ti)供(gong)重(zhong)要(yao)線(xian)索(suo)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)稱(cheng)，通(tong)過(guo)深(shen)入(ru)分(fen)析(xi)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)，他(ta)們(men)發(fa)現(xian)太(tai)陽(yang)係(xi)實(shi)際(ji)上(shang)是(shi)一(yi)個(ge)充(chong)滿(man)活(huo)力(li)的(de)行(xing)星(xing)係(xi)統(tong)
，並(bing)且(qie)一(yi)直(zhi)處(chu)於(yu)變(bian)化(hua)狀(zhuang)態(tai)。

半人馬天體來自何處？它能告訴我們更多有關太陽係的秘密嗎？

又遠又小造成觀測困難

太陽係的形成始於46億年前的一片原始星雲
，後經吸積、聚合、演化，星雲內的原始物質有的合並成了八大行星，有的仍然鬆散分布在太空的幾個帶狀區域。

這(zhe)些(xie)帶(dai)狀(zhuang)區(qu)域(yu)內(nei)的(de)小(xiao)天(tian)體(ti)是(shi)太(tai)陽(yang)係(xi)早(zao)期(qi)演(yan)化(hua)遺(yi)留(liu)下(xia)的(de)證(zheng)據(ju)，太(tai)陽(yang)係(xi)中(zhong)的(de)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)小(xiao)行(xing)星(xing)，是(shi)原(yuan)始(shi)太(tai)陽(yang)星(xing)雲(yun)的(de)星(xing)子(zi)
，這(zhe)些(xie)星(xing)雲(yun)在(zai)太(tai)陽(yang)形(xing)成(cheng)初(chu)期(qi)就(jiu)存(cun)在(zai)了(le)。

位於海王星軌道之外的柯伊伯帶便是這樣一個區域，其中大約有10萬個直徑超過100千米的天體，柯伊伯帶內的天體主要由凍結的低沸點混合物構成，主要成分是水、氨和甲烷。在火星與木星之間也存在一個小行星帶，這裏的天體主要是由岩石和金屬構成。

相較於這兩個小行星帶，木星和海王星之間的半人馬天體群，人類了解的還不多。

“半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)是(shi)指(zhi)軌(gui)道(dao)半(ban)長(chang)軸(zhou)和(he)近(jin)日(ri)距(ju)都(dou)在(zai)木(mu)星(xing)軌(gui)道(dao)和(he)海(hai)王(wang)星(xing)軌(gui)道(dao)之(zhi)間(jian)的(de)一(yi)類(lei)小(xiao)天(tian)體(ti)。大(da)部(bu)分(fen)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)起(qi)源(yuan)於(yu)柯(ke)伊(yi)伯(bo)帶(dai)。近(jin)幾(ji)百(bai)萬(wan)年(nian)
，它(ta)們(men)的(de)軌(gui)道(dao)發(fa)生(sheng)了(le)變(bian)化(hua)
，成(cheng)為(wei)如(ru)今(jin)的(de)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)。”中國科學院紫金山天文台副研究員史建春告訴科技日報記者，目前人類已經發現了452顆半人馬天體，第一顆被發現的半人馬天體名為“944 Hidalgo”


，於1920年由德國科學家發現，目前最大的半人馬天體“10199 Chariklo”直徑約260千米，於1997年由美國科學家發現。

約一個世紀的光陰
，為何隻有452顆半人馬天體被人類“捕獲”蹤跡？史建春解釋：“半人馬天體距離地球比較遠，近日點在木星軌道外，也就是說
，距地球最近的時候也在木星軌道外，再加上體積一般比較小

、亮度比較暗，所以比較難發現。”

此外，半人馬天體是柯伊伯帶天體和木星族彗星之間的過渡天體
，它的軌道區域在動力學上是不穩定的。“半人馬天體的軌道容易受到巨行星如木星的引力擾動，軌道發生變化。”史建春說。

半人馬天體可提供“獨特”線索

史建春介紹，一些半人馬天體會呈現出類似彗星一樣的活動性
，會有彗發和彗尾。

彗星一般由彗核、彗發、彗尾3部分組成。彗核由冰物質構成

，當彗星接近太陽時
，彗星物質升華，在冰核周圍會形成一團看起來毛茸茸的彗發和一條長長的彗尾。

“因(yin)為(wei)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)長(chang)期(qi)在(zai)木(mu)星(xing)之(zhi)外(wai)，所(suo)以(yi)附(fu)著(zhe)在(zai)天(tian)體(ti)上(shang)的(de)揮(hui)發(fa)性(xing)成(cheng)分(fen)較(jiao)多(duo)，如(ru)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)冰(bing)和(he)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)冰(bing)，當(dang)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)易(yi)揮(hui)發(fa)氣(qi)體(ti)冰(bing)升(sheng)華(hua)後(hou)

，裹(guo)挾(xie)在(zai)天(tian)體(ti)表(biao)麵(mian)的(de)塵(chen)埃(ai)就(jiu)會(hui)被(bei)釋(shi)放(fang)出(chu)來(lai)，經(jing)太(tai)陽(yang)光(guang)反(fan)射(she)
，形(xing)成(cheng)了(le)我(wo)們(men)看(kan)到(dao)的(de)類(lei)似(si)彗(hui)星(xing)的(de)彗(hui)發(fa)和(he)彗(hui)尾(wei)。”史建春介紹道。

據媒體報道
，在此次研究中
，美國芝加哥大學的博士後研究員、該論文的通訊作者塞利格曼說：“這zhe些xie物wu質zhi非fei常chang古gu老lao
，包bao含han著zhe太tai陽yang係xi早zao期qi從cong未wei被bei融rong化hua過guo的de冰bing。彗hui星xing之zhi所suo以yi有you趣qu，不bu僅jin是shi因yin為wei它ta們men很hen漂piao亮liang

，還hai因yin為wei它ta們men可ke以yi為wei人ren類lei提ti供gong一yi種zhong探tan測ce遙yao遠yuan太tai陽yang係xi物wu質zhi化hua學xue成cheng分fen的de方fang法fa。”

在史建春看來，與普通彗星不同的是
，半人馬天體的特質，為我們研究太陽係的演化
，提供了“獨特”的線索。

“相(xiang)比(bi)於(yu)常(chang)見(jian)的(de)木(mu)星(xing)族(zu)彗(hui)星(xing)，由(you)於(yu)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)長(chang)期(qi)在(zai)柯(ke)伊(yi)伯(bo)帶(dai)

，受(shou)到(dao)的(de)太(tai)陽(yang)輻(fu)射(she)較(jiao)少(shao)，所(suo)以(yi)包(bao)含(han)的(de)物(wu)質(zhi)更(geng)為(wei)原(yuan)始(shi)
，因(yin)此(ci)研(yan)究(jiu)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)我(wo)們(men)更(geng)好(hao)地(di)研(yan)究(jiu)太(tai)陽(yang)係(xi)的(de)物(wu)質(zhi)分(fen)布(bu)和(he)演(yan)化(hua)。”史shi建jian春chun說shuo，此ci外wai由you於yu半ban人ren馬ma天tian體ti的de近jin日ri距ju在zai木mu星xing軌gui道dao外wai，溫wen度du較jiao低di
，其qi活huo動dong機ji製zhi與yu木mu星xing族zu彗hui星xing不bu同tong。木mu星xing族zu彗hui星xing的de活huo動dong機ji製zhi是shi水shui冰bing升sheng華hua驅qu動dong
，而er半ban人ren馬ma天tian體ti的de活huo動dong機ji製zhi是shi由you氣qi體ti冰bing的de升sheng華hua驅qu動dong，不bu能neng用yong水shui冰bing的de揮hui發fa驅qu動dong來lai解jie釋shi。因yin此ci，通tong過guo研yan究jiu半ban人ren馬ma天tian體ti，科ke學xue家jia可ke以yi比bi較jiao水shui冰bing升sheng華hua驅qu動dong和he氣qi體ti冰bing升sheng華hua驅qu動dong彗hui星xing活huo動dong性xing的de異yi同tong。

據(ju)媒(mei)體(ti)報(bao)道(dao)
，在(zai)此(ci)次(ci)研(yan)究(jiu)中(zhong)

，科(ke)學(xue)家(jia)研(yan)究(jiu)了(le)半(ban)人(ren)馬(ma)天(tian)體(ti)的(de)數(shu)量(liang)，以(yi)及(ji)這(zhe)些(xie)天(tian)體(ti)偶(ou)爾(er)會(hui)成(cheng)為(wei)飛(fei)往(wang)太(tai)陽(yang)的(de)彗(hui)星(xing)的(de)機(ji)製(zhi)。他(ta)們(men)估(gu)計(ji)，大(da)約(yue)一(yi)半(ban)的(de)半(ban)人(ren)馬(ma)彗(hui)星(xing)是(shi)通(tong)過(guo)與(yu)木(mu)星(xing)和(he)土(tu)星(xing)的(de)軌(gui)道(dao)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)而(er)被(bei)推(tui)入(ru)太(tai)陽(yang)係(xi)內(nei)部(bu)的(de)
；另一半由於太靠近木星，被困在木星的軌道上，然後因木星引力擾動的影響被甩向太陽係的中心。

後hou一yi種zhong機ji製zhi為wei更geng好hao地di觀guan察cha這zhe些xie即ji將jiang成cheng為wei彗hui星xing的de半ban人ren馬ma天tian體ti，提ti供gong了le一yi個ge完wan美mei的de方fang法fa，正zheng如ru這zhe項xiang研yan究jiu所suo提ti出chu的de，向xiang木mu星xing發fa射she一yi艘sou宇yu宙zhou飛fei船chuan，讓rang它ta在zai木mu星xing軌gui道dao上shang運yun行xing
，直zhi到dao半ban人ren馬ma天tian體ti穿chuan越yue木mu星xing的de軌gui道dao。然ran後hou宇yu宙zhou飛fei船chuan可ke以yi在zai半ban人ren馬ma天tian體ti朝chao太tai陽yang飛fei去qu
、變成彗星的過程中進行觀測。

實現“守株待星”並非難事

這種“守株待星”的想法並非異想天開。“在木星軌道上等待半人馬天體的方法確實可行。”史建春認為
，人類目前的航天發射技術已經相當成熟
，派遣飛船抵達木星並不困難。

目前
，人類已有多個航天器飛往外太陽係；美國國家航空航天局（NASA）的“朱諾”號航天器，隻花了大約5年時間就到達木星，目前正在拍攝木星的照片。

此外
，即使在小天體移動時
，人類也有可能訪問它們。例如，美國“奧西裏斯-雷克斯”探測器訪問了2億英裏外的貝努小行星；日本的“隼鳥2號”探測器從另一顆小行星“龍宮”上帶回了一些岩石樣本。

“不過這並不是唯一的彗星觀測方案
，根據具體科學目標可製定不同的觀測方案，如對於著名的半人馬彗星29P/Schwassmann-Wachmann

，也可單獨設計軌道進行繞飛觀測。”史建春說。

這將是一個富有想象力的畫麵：彗星中的冰由不同類型的分子和氣體組成，它們在到達太陽的過程中在不同的點開始燃燒；航天器就飛行在彗星身邊，它“看著”彗星的形成過程

，並通過測量彗尾了解彗星是由什麼組成的。

sailigemanbiaoshi，tongguozhezhongfangfa，kexuejiakeyinongqingchudianxingdehuixingbingcengzaishenmeshihoukaishiranshaoyijihuixingdexiangxineibujiegou，congdimianwangyuanjingzhongnongqingchuzhexiedexiwangfeichangxiao。

同tong時shi
，彗hui星xing的de表biao麵mian也ye會hui隨sui著zhe溫wen度du的de升sheng高gao而er發fa生sheng噴pen發fa，形xing成cheng隕yun石shi坑keng等deng。塞sai利li格ge曼man表biao示shi
，了le解jie這zhe些xie現xian象xiang，將jiang幫bang助zhu科ke學xue家jia更geng好hao的de了le解jie太tai陽yang係xi。這zhe對dui理li解jie太tai陽yang係xi中zhong如ru何he形xing成cheng類lei地di行xing星xing等deng事shi情qing很hen重zhong要yao。

史建春對此也有同樣的看法
，他認為：“通過跟蹤、觀測一顆半人馬天體從小行星變成彗星、發育出彗發和彗尾的過程，有助於研究彗星的活動機製和早期太陽係中水和其他物質的成分分布，進而揭示太陽係的形成和演化曆史。”