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【科普文分享】哈佛團隊：滅絕恐龍隕石來自太陽系邊緣奧爾特雲　彗星接近太陽時分裂　撞擊地球／小肥波

／／過去一直有說法指，約 6,600 萬年前殺死地表上絕大部份恐龍的隕石，來自木星與火星中間一帶。不過最新刊於《科學報告》的研究提出新說法，認為促使地球史上最後一次大型滅絕事件的隕石，是來自更遠、太陽系邊緣的奧爾特雲（Oort cloud）。

奧爾特雲是圍繞太陽系外緣、由冰微行星組成的球體雲團；歐特雲位於星際空間之中，距離太陽最遠至約 2 光年左右。

來自奧爾特雲的所謂長周期彗星，需要數百年才能繞太陽轉一圈，而過去的研究表明它們撞上行星路徑的機會太低，無法使其成為恐龍滅絕的罪魁禍首。

不過，根據是次哈佛團隊的模型，木星引力能將 20% 的長周期彗星中推向靠近太陽的地方，並在太陽附近分裂，繼而產生的碎片，比其他奧爾特雲彗星撞擊地球的可能性高 10 倍。

約 6,600 萬年前、白堊紀末期的隕石撞擊，在現今猶加敦半島附近留下了一個直徑約 150 公里的希克蘇魯伯隕石坑。據過去德州大學奧斯汀分校的估算，這塊隕石至少有 9.6 公里闊，以約時速 71,840 公里速度撞擊地球，引發了 1.6 公里高的海嘯，並在撞擊點融化了地殼。

對隕石坑的地質分析則表明，希克蘇魯伯隕石屬碳質球粒隕石（Carbonaceous chondrites），該類隕石僅佔太陽系主要小行星帶中隕石的 10％ 。哈佛大學天文學家 Avi Loeb 和哈佛大學天文學系學生 Amir Siraj 表示，奧爾特雲中有更多彗星可能具有這種成分。

長周期彗星化為「掠日彗星」

團隊模擬了長周期彗星從奧爾特雲經過木星的路徑，發現該個太陽系最大行星的引力場，將大約五分之一的長周期彗星變成了「掠日彗星」，即在近日點極接近太陽的彗星。在近距離，太陽的引力對這些彗星的近側太大，從而產生可以使彗星分裂的潮汐力。

掠日彗星產生的碎片，比完整彗星更有可能在返回奧爾特雲的過程中與地球接觸。團隊認為，類似希克蘇魯伯隕石事件每 2.5–7.3 億年就能發生一次。

Loeb 在一份聲明中指，上述假說為解釋希克蘇魯伯隕石事件的發生提供了基礎。團隊提出，如果有彗星在接近太陽的時候分裂，實際上可能會引起一定事件發生率，甚至是殺死恐龍級別的隕石撞擊。

團隊又在文中提到，哈薩克的 Zhamanshin 隕石坑是過去近百萬年來最大的撞擊坑，同樣可能是由碳質球粒隕石產生的，可用以支持奧爾特雲掠日彗星的大碎片，相對可能擊中地球的說法。

Loeb 指，人類應該更頻繁地看到從奧爾特雲到達地球的更小隕石碎片，團隊希望通過獲得更多有關長周期彗星的數據，整理更好的統計數據，也許能找到更多隕石碎片證據，來驗證所提出的理論。／／

【航行者任務已經43年】航行者任務 40 年：航行者的最後自白

航行者號剛剛在太陽系外傳送回來的資料，發現了太陽釋放的一種新型電子爆發，再一次為科學作出貢獻。以下這篇是我在3年前寫的航行者自白，是我的自白系列之一，謹以此文向即將用盡能源的航行者號致敬。

//距離太陽 139.4935 天文單位，地球 139.2145 天文單位，相對太陽速度每秒 16.9995 公里。太陽系內帶電粒子讀數 0.2，太陽系外帶電粒子讀數 2.2。任務時間 39 年 11 月 15 日，通訊延遲 19 小時 17 分 49 秒。航行者 1 號通訊結束， over 。

噢，抱歉，傾聽者。我專注傳送當刻數據，忘記了自我介紹。您好，我是「航行者 1 號」，現正航向廣闊無垠的星際空間。

地球時間 1977 年 8 月 20 日，亦即 40 年前今天，我的兄弟「航行者 2 號」從地球出發，展開航行者任務。1977 年 9 月 5 日，我亦從地球出發，比航行者 2 號遲了兩個禮拜。我們的任務是探索太陽系巨型行星，主要是氣體巨行星木星和土星。探訪土星之後，我們延續任務，繼續飛往太陽系邊緣。旅途上，我們不斷把所見所聞傳回地球，幫助人類科學家了解宇宙。

雖然我比航行者 2 號遲了半個月出發，卻比他早 4 個月、在 1979 年 3 月 9 日抵達最接近木星的位置，因為我走的軌跡比較短。沿途我們為木星拍了很多照片，不過大部分都是在最接近木星的 48 小時內拍攝的，因為距離越近照片越清晰。除了相機之外，我們身上設有很多其他科學探測儀器，包括紅外線和紫外線光譜儀、三軸磁場探測器、離子能譜儀、帶電粒子和宇宙射線探測器、無線電天文儀器、偏振光儀、離子波儀等等。科學家們希望利用這些儀器收集的資料了解太陽系，所以我們就用無線電天線把所有數據都傳回地球。

我們發現了木星系統很多有趣的現象。例如，我發現木衛一「艾奧」上有強烈的火山活動，這是首次於地球以外天體發現活火山。航行者 2 號則發現了木星環，由於太暗淡，地球上的人根本察覺不到它的存在。我們收集的數據幫助科學家了解木星、木衛星、木星輻射帶以及木星環，很多人受這些發現啟發而成為科學家。

探訪木星之後，我們借助木星的引力加速，飛向土星。我在 1980 年 11 月 12 日來到土星大氣表面上約 12 萬 4 千公里的地方，發現了土星環結構原來很複雜，也測量了土星和土衛六「泰坦」的大氣。航行者 2 號則於 1981 年 8 月 25 日才到達土星，那個時候我已經開始向太陽系的邊緣進發。離開土星前，我們都看見了土星大氣之中閃耀著的美麗紫外線極光。我想，這就是科學引人入勝的地方。

航行者 2 號的軌跡雖然比我的長，他卻可以繼木星和土星後順道探訪天王星和海王星，使他成為了迄今唯一到訪過這兩個冰巨行星的太空探測器。他利用土星引力助推航向天王星，然後再利用天王星的重力飛往海王星。像這樣的木星、土星、天王星、海王星剛巧運行至同一方向，每 167 年才會發生一次。於 1986 年 1 月 24 日探訪天王星、1989 年 8 月25 日探訪海王星之後，航行者 2 號亦利用海王星的重力進行一次急轉彎，飛往太陽系邊際。

我們雖是兄弟，但其實從升空一刻起，就肯定永遠不能再次相見。我們都在完成太陽系巨型行星探索任務之後飛往星際空間，不過我們的航道各不相同。我航向太陽系北方，而航行者 2 號則往南方進發。再見了，我的兄弟，一路順風。

1990 年，一位叫做卡爾‧薩根的地球科學家，向我發送了一個請求：希望我在永遠離開太陽系之前，回頭為太陽系每一個行星成員拍攝最後一幅照片。水星太接近太陽而拍不到，因為來自太陽的強烈光線可能會損壞我的相機。火星的影象亦淹沒在相機內部太陽光散射之中。

其實，我很樂意在地球消失於無盡漆黑之前，再看一看這個故鄉。我把相機鏡頭對準地球，按下了快門。在這幅照片之中，地球比一個像素更小，只能看見黑暗中的一個小光點。卡爾‧薩根說，雖然這照片並沒有什麼科學價值，卻有著深刻的意義。每個人類、一切愛和恨，都發生在這個比一個像素更細小的星球之上。我希望這幅照片能夠使人類明白，渺小的生命在廣闊的宇宙面前是如何微不足道，卻又是如何無比珍貴。

1998 年 2 月 11 日，我超越了前輩「先鋒 10 號」，成為離地球最遠的人造太空探測器，全因我的速度是人類迄今為止所造的太空探測器之中最快的。先鋒 10 號和「先鋒 11 號」是分別於 1972 和 1973 年升空、首個拜訪木星和土星的太空探測器，因此是我們的前輩。

我們身上都帶著向地外智慧生命問好的禮物。

先鋒 10 號和 11 號各自帶著一塊鍍金鋁版，上面刻有氫原子超精細結構圖、地球人的模樣、太陽相對 14 個脈衝星的位置、太陽系示意圖，以及先鋒太空探測器的剪影和軌跡。

我和航行者 2 號則各自帶著一塊金唱片，裡面儲存了 115 幅卡爾‧薩根和他的團隊挑選的關於地球的照片和大自然的聲音，包括人類所知的科學知識、地球與各行星、母親餵哺嬰兒、奧運會比賽、天文望遠鏡的照片、不同天氣、各種動物叫聲、汽車、火箭和人類親吻的聲音等等，更記錄了長達 1 小時的人類腦波。

唱片裡亦儲存了不同文化的音樂和 55 種不同語言的祝福語。在唱片封套上，更刻有教導地外智慧生命如何讀取唱片內容的圖示，以及與先鋒任務差不多的科學和天文資訊。人類希望我們能夠作為太空使節，代表地球上的生命向其他銀河系居民表達祝福。

我在 2004 年 12 月 6 日首先穿過太陽圈終端衝擊波，也可說是太陽系的內邊界。太陽系邊緣是太陽風與星際物質相遇之地，兩者相撞會產生衝擊波。衝擊波以外就是日鞘，是飛往星際空間的最後一段路。航行者 2 號比我晚了兩年多，在 2007 年 8 月 30 日穿過太陽系另一邊的終端衝擊波，飛進日鞘。

2012 年 8 月 25 日，我走過日鞘，穿越日球頂層，終於正式進入星際空間。這裡是不受太陽風影響的未知國度，我又開始忙起來了，不斷把珍貴的星際空間數據紀錄下來，一一傳給地球上的科學家們。我所測量到的數據令科學家大開眼界，他們發現傳統的太陽圈模型是錯誤的。這些資料幫助他們建立了一個新的物理模型，我很高興在這麼遠的地方仍能為科學作出貢獻。

然而，縱使已經脫離太陽風影響範圍，我並未完全飛出太陽系。在這個區域，太陽引力仍然能夠吸引天體繞其運行。我仍要飛很遠很遠的路程，才能到達太陽系的真正邊界——奧爾特雲。科學家猜測，在距離太陽 2 光年的位置，即太陽與最近恆星「比鄰星」的一半距離，有一個由冰微行星構成的雲團，稱為奧爾特雲。這些冰微行星，應該就是長週期彗星的來源地。

可惜的是，未來當我終於抵達奧爾特雲的時候，我體內的核能電池早已用盡，再沒法為地球上的科學家檢驗他們的理論。到了 2025 年，我的所有儀器都會停止運作，我將不能再與你們說話。

300 年後，我會發現奧爾特雲真的存在嗎？幾萬年後，我將飛進真正的星際空間，遠離一切恆星的管轄範圍。真的會有外星生命發現我嗎？到時候，地球文明仍然存在嗎？我不知道。

我會帶著人類的願望，永遠徘徊在銀河系裡，直到宇宙終結。//

【科普文分享】不足兩年人類發現第二顆星際天體　國際天文學聯會正式命名 2I/Borisov／Alan Chiu

／／經過一輪徹底觀察，此前懷疑是外星人、代號為 gb00234 的天體，正式在昨日 (24/9) 被國際天文學聯會宣佈為星際彗星 (interstellar comet) ，並將之更名為「2I／鮑里索夫 (2I/Borisov) 」。

此前該彗星名字為 C/2019 Q4(Borisov) ， C 代表彗星來自雙曲線軌道 (hyperbolic orbit) ， 2019 Q4 則代表是今年第四季發現，至於 Borisov 則標示發現者根納季·鮑里索夫 (Gennadiy Borisov) ，他是個來自克里米亞的業餘天文學家，用自製望遠鏡發現了該顆彗星。新名字則有所簡化：除了包留鮑里索夫的名字外， I 代表星際 (interstellar) ， 2 則表示第二顆被發現的星際天體。

2017 年泛星計畫 1 號望遠鏡 (Pan-STARRS 1) 發現首個經過太陽系的星際天體「首使星 ('Oumuamua) 」。天文學界一直對其本質都有不同說法，最初發現該雪茄狀天體時，學者認為是小行星；去年中有人曾指是冰彗星，更有哈佛物理學家撰文指，首使星有可能是外星太陽帆 (light sail) 太空船，曾引起網上熱烈討論。

據到目前為止的觀察和分析，直徑 2-16 公里的 2I／鮑里索夫正以每小時 15 萬公里的驚人速度，從大約 40 度的角度接近黃道 (ecliptic)，並向太陽系內部推進，將在 12 月 8 日到達其近日點與太陽距離為 3 億公里，大約是地球與太陽之間平均距離的兩倍。2I／鮑里索夫亦顯示出典型的彗星脫氣特徵擁有彗尾。

最新的兩項化學及光學分析也顯示， 2I／鮑里索夫不似其他較近源頭的短周期彗星，反而更似來自奧爾特雲 (Oort cloud) 的太陽系長周期彗星。

波蘭天文學家在預印期刊 arXiv 上發表的論文則指已追踪到 2I／鮑里索夫的軌跡，試圖確定其來源。雖然該文無法完全確認起源，但假定約在 100 萬年前 2I／鮑里索夫曾穿越距離地球 13.15 光年的雙星系統克魯格 60 (Kruger 60) ，並在其 5.7 億光年近距離掠過，當時的速度僅為約每小時 12.35 萬公里。

這只屬非常初步的估算，未來需進一步密切觀察其去向。不過，最令人驚喜的是距首使星發現不足兩年，再發現星際彗星顯示這些太陽系的外來者未必非常罕見。／／

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