如果流星雨落在金星上,沒有人看到它,它還會(huì)閃光嗎?
外星上的流星雨,會(huì)是什么樣的

圖解:金星上流星雨的藝術(shù)圖(圖源:Future)
在金星表面,觀星的條件可能并不是很好:它表面覆蓋著的厚厚的二氧化碳大氣,遮天蔽日;但在這云層之上,看到的浩瀚夜空的景象可能與地球上別無二致——對(duì)于人類觀星者而言,那里的條件也不那么致命。

圣路易斯華盛頓大學(xué)的行星科學(xué)家保羅·伯恩(Paul Byrne)專業(yè)研究金星,他表示,金星上的天文觀測(cè)需要在表面上方 35 到 40 英里(55 到 60 公里)處,那里的溫度和壓力與地球有著驚人的相似。
他說:“這是太陽系中唯一存在和地球相近的室溫和壓力條件的地方,很有可能,宇航員可以站在太空艙內(nèi),戴著呼吸器,但穿著普通襯衫?!彼€預(yù)言說,在金星上觀星,或許星星閃爍的方式會(huì)有所區(qū)別,也或許大氣會(huì)使流星呈現(xiàn)出不同的顏色,但大體是一致的。

得益于八月的英仙座流星雨,很多天文愛好者得以成功體驗(yàn)了這一天文奇觀。
拜恩說:“站在金星云層之上,當(dāng)它穿過行星碎片時(shí),會(huì)經(jīng)歷和地球上類似的過程,形成流星雨。就和在地球上看流星雨飛越地平線一樣,當(dāng)物質(zhì)在頭頂燃燒時(shí),我們就會(huì)看到流星劃過的軌跡?!?/p>
當(dāng)?shù)厍虼┻^斯威夫特-塔特爾彗星散落的塵埃時(shí),會(huì)產(chǎn)生英仙座流星雨。彗星是宇宙中臭名昭著的 “移動(dòng)垃圾堆”,無論它走到哪里,都會(huì)留下一地灰塵。大多數(shù)流星雨是由同一顆短軌道彗星造成的,它沿著它的軌跡留下了一條碎片痕跡,一圈又一圈地穿過太陽系。
還有第二種更罕見的流星雨類型,它只依賴于只通過一次的長(zhǎng)周期彗星,它從太陽系中橫穿而過,并且在人的一生時(shí)間內(nèi)很可能不會(huì)再回到這里。換一種說法可能更讓人悲傷:根據(jù)現(xiàn)有歷史記錄,地球上的天文觀測(cè)者從未捕捉到過由長(zhǎng)周期彗星的新鮮碎片所引起的流星雨。從理論上講,由于地球和金星兩顆行星以相似的距離繞太陽公轉(zhuǎn),金星上發(fā)生這種情況的可能性很高,盡管金星上的天文觀測(cè)記錄很少。

但這種低概率事件并不意味著真的不可能,如果我們有生之年得見這一奇觀,那么將會(huì)是個(gè)很好的機(jī)會(huì)。
倫納德彗星
金星和一顆名為C/2021 A1 (倫納德)的長(zhǎng)軌彗星和金星幾乎路徑交叉,在彗星在它長(zhǎng)達(dá)80000年的運(yùn)行周期中首次到達(dá)近日位置的三天后,金星將穿過它的冰屑碎片。

“有很多未知數(shù)會(huì)對(duì)事情的結(jié)果產(chǎn)生影響”,加州理工學(xué)院行星科學(xué)專業(yè)研究生、一篇相關(guān)論文的主要作者張說到,“可能觀測(cè)條件不是很好,但這確實(shí)是有可能的,如果真的觀測(cè)到什么東西也不會(huì)讓我們很驚訝?!?/p>
張沉迷研究彗星的亮度變化和不可預(yù)測(cè)性,因此他每天都會(huì)查看新發(fā)現(xiàn)的候選彗星名單,看看科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了什么。他偶然看到了倫納德彗星的存在,這讓他印象深刻。
“我對(duì)那些和太陽很近的彗星很感興趣”,他說,“這顆彗星僅僅比地球軌道離太陽近一點(diǎn),這比暫時(shí)發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)彗星更有趣?!彼?,張仔細(xì)研究了倫納德彗星,研究它的路徑是如何與太陽以及近日行星發(fā)生交集的。

他還說:“重點(diǎn)是彗星的軌道和金星的軌道幾乎完美相交。”它們的軌道在31000英里(50000公里)以內(nèi),只相當(dāng)于地面到我們頭頂運(yùn)行的地球同步衛(wèi)星的距離。12月18日,金星與這些碎屑的距離會(huì)在270萬英里(430萬公里)范圍內(nèi),而在其第二天,金星將穿過這一彗星留下的軌跡。
但是,倫納德彗星只會(huì)路過這一次,此前還未有過如此清晰的碎片軌跡,所以張想要確認(rèn)這些碎屑是否足以引發(fā)一場(chǎng)金星上的流星雨——以及,如果這一設(shè)想為真,人類是否有某種方法可以觀測(cè)到這一奇觀。

圖解:倫納德彗星(圖源:ESA/NEOCC)
金星上的流星雨
根據(jù)張和他的團(tuán)隊(duì)的計(jì)算,當(dāng)金星和倫納德彗星軌跡相交時(shí),最有希望發(fā)生可觀測(cè)流星雨的情境需要在冰體上進(jìn)行高水平的活動(dòng),此時(shí)它與地球的平均距離至少是地球與彗星的平均距離的30倍(差不多是我們到海王星的距離),甚至可能達(dá)到100倍。這種情況不是完全不可能,但確實(shí)概率很小,這時(shí)倫納德彗星會(huì)被易揮發(fā)的冰塊覆蓋,在極低的溫度中揮發(fā)為水蒸氣。
根據(jù)張等人的計(jì)算,如果想讓地球上的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)金星上空的花火,這場(chǎng)盛宴需要在500倍甚至1000倍日地距離的位置發(fā)生。
“這個(gè)距離是非常遠(yuǎn)的,甚至在我們發(fā)現(xiàn)不到這顆彗星的地方。我們甚至不知道彗星在那么遠(yuǎn)的地方是否還很活躍。如果我們能從這次相遇時(shí)觀測(cè)到金星上的流星雨,我們將能證明這顆彗星在離太陽非常遠(yuǎn)的地方仍然十分活躍。
“如果歷史上很少見的那種高強(qiáng)度爆炸真的發(fā)生了,那么發(fā)生流星雨的可能性也會(huì)發(fā)生改變。但這件事情概率非常之低,甚至低于在金星上觀測(cè)到流星?!?/p>
一切的研究結(jié)果都意味著這可能性很低——但不代表完全不會(huì)發(fā)生

圖解:金星上航天器的示意圖(圖源:NASA)
外星流星雨
如果倫納德彗星確實(shí)引發(fā)了人類可以觀測(cè)到的流星雨,那它可能不會(huì)是第一個(gè)。
2014年10月,一顆名叫塞丁泉(Siding Spring)的彗星從火星附近經(jīng)過,大約3個(gè)小時(shí)后,這顆紅色的星球穿過了彗星留下的塵埃。雖然流星發(fā)生在火星背對(duì)地球的一側(cè),但美國(guó)航天局的火星大氣和揮發(fā)演化航天器(MAVEN)拍攝到了彗星碎片
經(jīng)過火星上層大氣時(shí)產(chǎn)生的短暫的鎂特征。
與2021年12月金星將要發(fā)生的流星煙花相比,塞丁泉與火星的相遇并不容易。據(jù)美國(guó)宇航局稱,倫納德彗星不會(huì)像它的前輩接近火星那么接近金星,而且火星周圍有四個(gè)在軌飛行器和兩個(gè)探測(cè)車,但金星周圍只有一個(gè)在軌飛行器,即日本的曉宇宙飛船。
張還指出,地球、金星和太陽所在的相對(duì)位置使人們能在地球上觀測(cè)到倫納德彗星碎片產(chǎn)生的微弱閃光,這對(duì)于當(dāng)年的塞丁泉彗星是不可能的。
“金星上的流星雨將比火星那次更接近地球,因此說不定會(huì)發(fā)生什么有趣的事情——例如由距太陽很遠(yuǎn)的彗星活動(dòng)產(chǎn)生的大型流星。這些情況可能可以在地球上通過相當(dāng)小型的、甚至高級(jí)的業(yè)余望遠(yuǎn)鏡直接觀測(cè)到?!?/p>
張絲毫沒有隱藏自己對(duì)這場(chǎng)華麗盛筵的期待,如果這次摩擦真的能在金星大氣產(chǎn)生宇宙奇觀,那可能和塞丁泉彗星在火星表面所產(chǎn)生的火花相類似。
“也有可能,會(huì)產(chǎn)生一場(chǎng)非常大的流行風(fēng)暴,甚至產(chǎn)生火星上出現(xiàn)過的那種流星層”,張又補(bǔ)充了一種可能性,但它的概率非常低,比小型流星雨的概率還要低得多

百年難遇的奇觀
很有可能,我們有生之年可能再也沒有機(jī)會(huì)看到倫納德彗星或者其他彗星在金星劃出流星。
張指出,有彗星如此近距離地飛躍近日行星是非常不尋常的,他說:“這種類似事件的重復(fù)周期可能是幾個(gè)世紀(jì)左右一次,這種與彗星的近距離接觸是一個(gè)十分罕見的情況。“
無論這顆彗星會(huì)在金星表面發(fā)生什么,這將是它最后一次穿越太陽系,脆弱的彗星在這趟沒有回頭路的旅程中,將被太陽的熱量一點(diǎn)一點(diǎn)撕碎自己冰冷的身軀。
在張和他的團(tuán)隊(duì)的計(jì)算中,哪怕倫納德彗星沒有碎裂殆盡,它的可能的運(yùn)行軌道將會(huì)出現(xiàn)在太陽系各處,也就是說,當(dāng)這一次倫納德彗星從我們的視線中溜走之后,我們可能很難再一次看到它。
BY: Aphelion
FY: Karen D. Holl
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