山体滑坡、雪崩可能是彗星长期活动的关键

通过升华释放气体是彗星的定义过程，但行星科学研究所科学家乔丹·K·施特克洛夫和高级科学家纳林·H·萨马拉辛哈的一篇新论文指出，周期性的滑坡和雪崩，即所谓的大规模浪费，可能是彗星长期活动的原因。这些逸出气体将彗星上的灰尘释放出来，形成了从地球上可以看到的尘埃云。这种气体释放甚至可以改变彗星的自旋状态。然而，这一过程一直被认为会随着彗星表面的冰的升华而停止，在彗星表面留下一层灰尘层，将剩余的地下冰隔离开来。因此，人们一直不知道彗星是如何保持活跃，而不是消失在非活跃的物体中。

博科园-科学科普：质量损耗活动可以挖掘并将埋藏的冰暴露在彗星表面，给彗星提供新的冰来升华。然而，随着时间的推移，质量消耗会导致彗星表面的特征变平，从而减少质量消耗事件的数量和频率。斯特克洛夫说：纳林和我独立开发了自己的模型，研究从彗星表面逸出的升华气体如何产生扭转彗星旋转状态的力矩。然而模型从两个完全不同的角度来处理这个问题：模型是基于地球对彗星光线曲线观测和观察到的气体升华速率。相比之下，模型考虑的是气体在逃逸时如何推动彗星表面，考虑了彗星活动、形状和地形的影响。

尽管有这些不同的观点，这两个模型必须是一致，如果要准确地描述相同的现象。通过比较模型，Steckloff和Samarasinha发现模型只有在这些升华扭矩主要来自陡峭，容易大量消耗的斜坡时才能相互一致。这表明，像滑坡和雪崩这样的大规模浪费事件对于维持彗星的升华作用至关重要。这是一个重要的结果，因为之前不知道彗星是如何在很多很多轨道上保持它们的活动。此外，这种大量消耗的过程为重新激活休眠彗星提供了一种机制。

如果自旋状态的改变或其他过程能在休眠彗星上触发一次质量消耗事件，那么由此产生的暴露冰就能重新建立活跃的升华活动。这也许可以解释为什么像2P/Encke这样的彗星仍然活跃。恩克彗星花了很长时间才进化到现在的轨道，所以它应该早就没有冰可以升华了。这种动态演化时间尺度是升华时间的200倍。有人提出恩克彗星在这段时间内大部分时间处于休眠状态，但这需要一种重新激活彗星的机制。

一个大质量消耗事件可能是重新激活Encke进入我们今天观察到的活动彗星机制。试图了解彗星运动如何影响它们的自转。在这个过程中，我们能够探索彗星活动的长期演化，并推测短周期彗星的表层可能会如何演化。通过了解发生在彗星表面和表层的物理过程，可以提供准确解释彗星观测的整体背景。对彗星的深入了解有助于我们了解这些巨型行星在太阳系形成过程中所起的作用，以及彗星在整个太阳系历史中所起的各种作用。

（本文全部配图说明）在67P/ Churyumov-Gerasimenko彗星上显示阿斯旺悬崖崩塌不同视图的序列图像。第一张图片显示的是骨折在2015年7月10日消失之前很久。在7月15日和12月26日拍摄的照片显示了在7月10日发生的岩崩中暴露出来的明亮的、原始的物质。虽然从这些图像看不太明显，但在12月26日的图像中，亮度已经减弱了大约50%，这表明大部分暴露在外的水冰在那个时候已经升华了。

（接上）2016年的图片显示了新悬崖顶部的不同视图。到2016年8月，大部分悬崖表面恢复到彗星的平均亮度。用箭头标出裂缝和裸露的水冰，勾勒出新的悬崖顶部轮廓。图片：ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Icarus》｜研究/来自：行星科学研究所，DOI: 10.1016/j.icarus.2018.04.031

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