外星上的流星雨,会是什么样的

图解:金星上流星雨的艺术图(图源:Future)

在金星表面,观星的条件可能并不是很好:它表面覆盖着的厚厚的二氧化碳大气,遮天蔽日;但在这云层之上,看到的浩瀚夜空的景象可能与地球上别无二致——对于人类观星者而言,那里的条件也不那么致命。

圣路易斯华盛顿大学的行星科学家保罗·伯恩(Paul Byrne)专业研究金星,他表示,金星上的天文观测需要在表面上方 35 到 40 英里(55 到 60 公里)处,那里的温度和压力与地球有着惊人的相似。

他说:“这是太阳系中唯一存在和地球相近的室温和压力条件的地方,很有可能,宇航员可以站在太空舱内,戴着呼吸器,但穿着普通衬衫。”他还预言说,在金星上观星,或许星星闪烁的方式会有所区别,也或许大气会使流星呈现出不同的颜色,但大体是一致的。

得益于八月的英仙座流星雨,很多天文爱好者得以成功体验了这一天文奇观。

拜恩说:“站在金星云层之上,当它穿过行星碎片时,会经历和地球上类似的过程,形成流星雨。就和在地球上看流星雨飞越地平线一样,当物质在头顶燃烧时,我们就会看到流星划过的轨迹。”

当地球穿过斯威夫特-塔特尔彗星散落的尘埃时,会产生英仙座流星雨。彗星是宇宙中臭名昭著的 “移动垃圾堆”,无论它走到哪里,都会留下一地灰尘。大多数流星雨是由同一颗短轨道彗星造成的,它沿着它的轨迹留下了一条碎片痕迹,一圈又一圈地穿过太阳系。

还有第二种更罕见的流星雨类型,它只依赖于只通过一次的长周期彗星,它从太阳系中横穿而过,并且在人的一生时间内很可能不会再回到这里。换一种说法可能更让人悲伤:根据现有历史记录,地球上的天文观测者从未捕捉到过由长周期彗星的新鲜碎片所引起的流星雨。从理论上讲,由于地球和金星两颗行星以相似的距离绕太阳公转,金星上发生这种情况的可能性很高,尽管金星上的天文观测记录很少。

但这种低概率事件并不意味着真的不可能,如果我们有生之年得见这一奇观,那么将会是个很好的机会。

伦纳德彗星

金星和一颗名为C/2021 A1 (伦纳德)的长轨彗星和金星几乎路径交叉,在彗星在它长达80000年的运行周期中首次到达近日位置的三天后,金星将穿过它的冰屑碎片。

“有很多未知数会对事情的结果产生影响”,加州理工学院行星科学专业研究生、一篇相关论文的主要作者张说到,“可能观测条件不是很好,但这确实是有可能的,如果真的观测到什么东西也不会让我们很惊讶。”

张沉迷研究彗星的亮度变化和不可预测性,因此他每天都会查看新发现的候选彗星名单,看看科学家们发现了什么。他偶然看到了伦纳德彗星的存在,这让他印象深刻。

“我对那些和太阳很近的彗星很感兴趣”,他说,“这颗彗星仅仅比地球轨道离太阳近一点,这比暂时发现的大多数彗星更有趣。”所以,张仔细研究了伦纳德彗星,研究它的路径是如何与太阳以及近日行星发生交集的。

他还说:“重点是彗星的轨道和金星的轨道几乎完美相交。”它们的轨道在31000英里(50000公里)以内,只相当于地面到我们头顶运行的地球同步卫星的距离。12月18日,金星与这些碎屑的距离会在270万英里(430万公里)范围内,而在其第二天,金星将穿过这一彗星留下的轨迹。

但是,伦纳德彗星只会路过这一次,此前还未有过如此清晰的碎片轨迹,所以张想要确认这些碎屑是否足以引发一场金星上的流星雨——以及,如果这一设想为真,人类是否有某种方法可以观测到这一奇观。

图解:伦纳德彗星(图源:ESA/NEOCC)

金星上的流星雨

根据张和他的团队的计算,当金星和伦纳德彗星轨迹相交时,最有希望发生可观测流星雨的情境需要在冰体上进行高水平的活动,此时它与地球的平均距离至少是地球与彗星的平均距离的30倍(差不多是我们到海王星的距离),甚至可能达到100倍。这种情况不是完全不可能,但确实概率很小,这时伦纳德彗星会被易挥发的冰块覆盖,在极低的温度中挥发为水蒸气。

根据张等人的计算,如果想让地球上的科学家们发现金星上空的花火,这场盛宴需要在500倍甚至1000倍日地距离的位置发生。

“这个距离是非常远的,甚至在我们发现不到这颗彗星的地方。我们甚至不知道彗星在那么远的地方是否还很活跃。如果我们能从这次相遇时观测到金星上的流星雨,我们将能证明这颗彗星在离太阳非常远的地方仍然十分活跃。

“如果历史上很少见的那种高强度爆炸真的发生了,那么发生流星雨的可能性也会发生改变。但这件事情概率非常之低,甚至低于在金星上观测到流星。”

一切的研究结果都意味着这可能性很低——但不代表完全不会发生

图解:金星上航天器的示意图(图源:NASA)

外星流星雨

如果伦纳德彗星确实引发了人类可以观测到的流星雨,那它可能不会是第一个。

2014年10月,一颗名叫塞丁泉(Siding Spring)的彗星从火星附近经过,大约3个小时后,这颗红色的星球穿过了彗星留下的尘埃。虽然流星发生在火星背对地球的一侧,但航天局的火星大气和挥发演化航天器(MAVEN)拍摄到了彗星碎片

经过火星上层大气时产生的短暂的镁特征。

与2021年12月金星将要发生的流星烟花相比,塞丁泉与火星的相遇并不容易。据宇航局称,伦纳德彗星不会像它的前辈接近火星那么接近金星,而且火星周围有四个在轨飞行器和两个探测车,但金星周围只有一个在轨飞行器,即的晓宇宙飞船。

张还指出,地球、金星和太阳所在的相对位置使人们能在地球上观测到伦纳德彗星碎片产生的微弱闪光,这对于当年的塞丁泉彗星是不可能的。

“金星上的流星雨将比火星那次更接近地球,因此说不定会发生什么有趣的事情——例如由距太阳很远的彗星活动产生的大型流星。这些情况可能可以在地球上通过相当小型的、甚至高级的业余望远镜直接观测到。”

张丝毫没有隐藏自己对这场华丽盛筵的期待,如果这次摩擦真的能在金星大气产生宇宙奇观,那可能和塞丁泉彗星在火星表面所产生的火花相类似。

“也有可能,会产生一场非常大的流行风暴,甚至产生火星上出现过的那种流星层”,张又补充了一种可能性,但它的概率非常低,比小型流星雨的概率还要低得多

百年难遇的奇观

很有可能,我们有生之年可能再也没有机会看到伦纳德彗星或者其他彗星在金星划出流星。

张指出,有彗星如此近距离地飞跃近日行星是非常不寻常的,他说:“这种类似事件的重复周期可能是几个世纪左右一次,这种与彗星的近距离接触是一个十分罕见的情况。“

无论这颗彗星会在金星表面发生什么,这将是它最后一次穿越太阳系,脆弱的彗星在这趟没有回头路的旅程中,将被太阳的热量一点一点撕碎自己冰冷的身躯。

在张和他的团队的计算中,哪怕伦纳德彗星没有碎裂殆尽,它的可能的运行轨道将会出现在太阳系各处,也就是说,当这一次伦纳德彗星从我们的视线中溜走之后,我们可能很难再一次看到它。

BY: Aphelion

FY: Karen D. Holl

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