“太空雪人”Arrokoth 和其他柯伊伯带天体

（主）新地平线号飞船看到的“太空雪人”阿罗科斯（图）阿罗科斯地表以下的平均温度（图片来源：uux.cn/NASA、约翰·霍普金斯大学应用物理实验室和西南研究院）

据美国太空网的罗伯特·李称，这个名为“486958 Arrokoth”或简称为“Arrokoth”的柯伊伯带天体可能与雪人有更多的共同点，而不是其形状。新的研究表明古老的冰被困在其冰冷的中心。

研究小组认为，这个“太空雪人”，也被称为“Ultima Thule”，是柯伊伯带其他天体的一个案例研究。这些带代表在外太阳系海王星轨道之外发现的彗星冰环。因此，Arrokoth 的发现表明，这个物体是45 亿年前地球形成期间存在的物质的残余物，并且可能仍然含有其原始的冰成分。这种类型的冰也被称为“挥发性”，因为它蒸发的速度很快。

这一发现挑战了之前的柯伊伯带天体演化模型，这些模型很难解释寒冷、遥远天体中的冰挥发物会发生什么。这些模型基于的假设可能会低估柯伊伯带天体一般保留挥发物的时间，特别是一氧化碳和水的保留时间。

与气体从地球多孔岩石中逸出的方式类似，研究小组假设像阿罗科斯这样的柯伊伯带天体经历了与冰相同的过程。然而，研究人员认为柯伊伯带天体可能会形成地下大气，从而减缓冰的流失并在数十亿年内维持不稳定的冰。

“至关重要的是，我们纠正了数十年来针对这些非常寒冷、古老物体所假设的物理模型，”SETI 研究所的高级研究科学家兼该团队的联合负责人Orkan Umulhan 在一份声明中表示。 “这项研究可能是重新评估有关彗星进化和活动的理论的初步动力。”

斯皮策太空望远镜观测到29P/Schwassmann-Wachmann 彗星发生爆炸性流出。 （图片来源：uux.cn/NASA/JPL/Caltech/Ames Research Center/Arizona大学）

通过重新评估柯伊伯带天体的内部，该团队的理论也可以解释为什么其中一些天体成为“冰炸弹”，在接近太阳时表现出爆炸行为。

它还改变了我们对彗星的整体理解，并有助于解释29P/施瓦斯曼-瓦赫曼彗星穿过内太阳系时我们看到的强大爆炸。

Arrokoth 图显示升华向下移动并用气体填充上层。 （图片来源：uux.cn/SETI研究所）

该团队的模型表明，Arrokoth 由一氧化碳和冰的混合物组成。当彗星经过太阳时，其表面会变热并通过升华失去冰和气体。升华是指固体跳过液相并直接转化为气体。

随着时间的推移，该升华前沿向下移动穿过密封在冰基质中的保存的一氧化碳冰。被困住的一氧化碳冰也开始升华，但它没有逸出，而是向上移动并填充了模拟arlocoth上层的孔隙。

研究小组解释说，这将在阿罗科斯的体内创造一种气氛，防止更多的气体逸出。具有这种地下大气层的彗星在再次接近太阳时会剧烈喷发，失去更多的表面物质并迅速逸出积聚的气体。

这项研究背后的团队是彗星天体生物学探索样本返回（CAESAR）任务的一部分。拟议的任务旨在从67P/Churyumov Gerasimenko 彗星的核心获取约80 克表面材料，并将其带回地球进行实验室分析。

这可能有助于验证彗星内部的新方法，这对于理解早期太阳系重要冰残骸的演化具有重要意义。

该团队的研究成果发表在2024 年5 月号的期刊《伊卡洛斯》 上。