
左侧面板:)TGK上的复合3840 S集成。两块面板上均有1英尺的比例杆和标注的方位。(右侧面板:)同样的图像轮廓突出近核昏迷。方向箭头显示反太阳方向(-S)和投影负日心速度矢量(-V)。图片来源:arXiv
霍金(Hubble)图像揭示木星族彗星 41P/Tuttle–Giacobini–Kresak(41P/TGK)在9年前发生了旋转方向逆转
一项2026年2月最新技术分析,对 2017 年的哈勃太空望远镜 图像进行了重新解读,结果显示 41P/TGK 在 2017 年 4 月至 12 月期间经历了一次“旋转逆转”。 该现象虽不完全罕见,但作者将其描述为“极其戏剧性”,并已在 arXiv 预印本服务器上发布。
1. 先前的旋转周期变化木星族彗星的特点:与木星强烈相互作用,周期短于 20 年,倾角低。
41P/TGK 约 1,500 年前与木星最近接触后进入现行轨道,预计将在相似轨道上停留约 10,000 年。
2017 年 4 月,41P/TGK 到达近日点(最接近太阳的轨道点),此时观测条件最优。
期间的研究显示其自转周期(即自转速)出现显著减慢(从约 20 小时增至 53 小时),并推测主要由彗核的喷发(气体脱气)产生的非均匀反冲力所致。
“2017 年的显著观测显示,彗核自转周期迅速增长——光度测定与旋转喷流均表明周期在两个多月内从约 20 小时翻倍到约 53 小时。” 该研究作者指出。
2. 旋转逆转的证据4 月的初始数据后,41P/TGK 失去观测窗口,直至同年 12 月才重新进入视野。
12 月的哈勃图像被加州大学洛杉矶分校(UCLA)天文学家 David Jewitt 完全分析后,揭示了一个新的自转周期。
David Jewitt 利用2026年最新图像处理技术,采用 2017 年 12 月的哈勃图像进行光度测定,估算彗核尺寸,并分析光变曲线确定自转周期。随后将结果与其他尺寸估计值对比,并利用观测到的转矩(torque)与质量损失率建模其旋转演化。
最引人注目的发现是:当年4 月到 12 月期间,41P/TGK 的自转周期骤降至 14.4 小时——比 4 月时短得多,意味着彗星再次加速旋转。
据 Jewitt 推测,彗星必须先减速至完全停止,然后在当年 6 月左右出现停转点,随后以相反方向旋转并加速。
“TGK 的旋转变化虽然在大多数彗核中显得戏剧性,但并非因异常大或特殊角度的喷发,而仅是其体积小导致的常规后果。”
3. 其他重要发现发现
细节
彗核尺寸
约 500 m,显示出表面演化的迹象
活跃度比例
2001 年约 2.4,下降至 2017 年约 0.14,表明表面活跃区明显萎缩
4. 生命期与破碎风险41P/TGK 的动力学寿命约 10,000 年,但其快速变化的自转周期可能导致其在 约 25 年内因旋转破裂而崩解。
Jewitt 给出两种可能的解释:
异常活跃状态:若前期的蒸发被更厚的耐火层抑制,质量损失率与转矩会降低,从而延长自旋加速的时间。
初始核体积更大:41P/TGK 可能以千米级核进入当前轨道,随后被脱气或旋转不稳定逐渐缩小至现在的尺寸。
目前证据不足以排除上述任何一种情况。
值得注意的是,41P/TGK 将在 2028 年再次进入近日点,这将为研究其自转状态与演化提供更丰富的数据。
结语这项研究表明木星族彗星 41P/TGK 在短时间内完成了旋转方向逆转,进一步说明彗核旋转受其微小尺寸与喷发反冲力的影响。随着未来更广域观测计划(如 Vera C. Rubin 天文台、Nancy Grace Roman 空间望远镜)的投入,科学家们期望在未来几年内捕捉到类似的透镜爆发与自转变化,为彗星动力学与物理提供新的窗口。
勇编撰自论文"Reversal of Spin: Comet 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak". arXiv.2026相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。