大体积远距离彗星比原认为的更加常见

　　这张概念图展示了科学家如何利用NASA广域红外巡天探测卫星（Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE）提供的数据来判定彗核尺寸。科学家们通过删减彗星中尘埃与气体活动的模型来获取彗核尺寸。
　　来源：NASA/JPL-Caltech
　　众所周知，一些遥远的彗星围绕太阳的公转周期超过200年，相关研究举步维艰。因为它们大多数时间都在太阳系中远离我们的区域，很多“长周期彗星”公转周期之长使得人类穷尽一生也等不到它们接近太阳的那一刻。事实上，那些从奥尔特星云（Oort Cloud）——一个距太阳约1860亿英里（3000亿公里）的冰体群——中穿越的彗星，公转周期能到达到上千年甚至上百万年。
　　NASA的WISE航天器在红外波段扫描整个天空，发送回来了这些在遥远天际的漫步者的新信息。科学家们发现直径至少0.6英里（1公里）的长周期彗星数量大概是之前预测的七倍。他们还发现长周期彗星的平均体积大概是“木族彗星”（Jupiter family comets）的两倍。木族彗星的运行轨道受木星引力影响，公转周期少于20年。
　　研究人员还发现，在八个月中经过太阳的长周期彗星数量是原先预计的3~5倍。这一发现已在《天文期刊》中发表。
　　“彗星的数量与太阳系形成的剩余物质量有关。”该项研究的首席作者，马里兰大学帕克分校的研究教授James Bauer表示。“我们现在知道，来自奥尔特星云的大块古老物质（大体积长周期彗星）比我们之前预计得更多。”
　　现在的天文望远镜还不足以观测遥远的奥尔特星云，但人们推断它位于太阳系最外缘，呈球状，并由小冰体组成。奥尔特星云内的彗星密度较低，因此彗星相撞的几率很低。WISE观测到的长周期彗星很可能在数百万年前就已经被“踢出”了奥尔特星云。这些探测活动是在这颗卫星更名为NEOWISE（Near-Earth Objects-hunting portion of the Wide-field Infrared Survey Explorer，NEOWISE）之前的主要任务中执行的。更名后，它被重新激活，主要用于观测近地天体（Near-Earth Objects, NEOs）。
　　“我们的研究视角比较独特，主要目标是奥尔特星云中被干扰逐出的天体（彗星）。”AmyMainzer称，她是这项研究的合著作者，就职于加利福尼亚州帕萨迪纳市的NASA喷气推进实验室，同时她也是NEOWISE任务的主要研究员。“这些天体是太阳系形成时呈现状态的最原始样本。”

　　一颗彗星。
　　来源：NASA/JPL-Caltech
　　在之前，天文学家们已经大概预计了太阳系中长周期彗星和木族彗星的数量，但没有好的方法测量长周期彗星的尺寸。这是因为彗星存在“彗形像差”（coma），即一团气体和尘土的集合。它在图片上成像模糊，遮掩彗核。但是利用WISE采集到的数据可以描绘出慧形像差的红外光，继而科学家们就可以从彗星整体中“删减”彗形像差来估算彗核的尺寸。这些数据来自2012年WISE探测系统对95颗木族彗星和56颗长周期彗星的观测。
　　研究成果进一步证实，经常掠过太阳的彗星要比长期远离太阳的彗星体积小。这是由于木族彗星承受的热暴露更多，从而引起挥发物质（例如，水）升华，同时也将彗星表面的其他物质拖走。
　　“我们的研究结果表明木族彗星和长周期彗星间在进化上存在差异。”Bauer表示。长周期彗星的实际数量比预期数量更多，这意味可能存在更多对行星造成影响的长周期彗星，这些彗星从太阳系外围向行星输送冰物质。
　　研究人员还发现，他们研究的长周期彗星轨道中存在聚集体，这意味着可能存在体积更大的天体，分崩离析后形成了这些群体。
　　在评估彗星与太阳系行星（包括地球在内）相撞的几率时，这些研究成果至关重要。
　　“彗星的运行速度比小行星快很多，而且很多彗星体积巨大。”Mainzer称，“这样的研究能够帮助我们知晓长周期彗星可能会造成什么样的危害。”
　　NASA位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的喷气推进实验室负责管理和运行WISE。NEOWISE项目由近地天体观测项目提供资金，如今是NASA行星防御协调办公室的一部分。2011年这颗卫星完成对全球天空扫描两次的主要任务，继而进入休眠模式。2013年9月，WISE重新激活，并更名为NEOWISE，接受新任务，协助NASA鉴定近地天体的潜在威胁。