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哈伯搜寻过渡彗星

哈伯搜寻过渡彗星 (英文：Hubble search for transition comets，过渡彗星 — 以UV寻找小行星的OH 辐射) 是业余天文学家参与使用哈伯太空望远镜进行的研究，这是NASA通过的六项业余天文学家参与的研究计划之一[1]。

历史

在哈伯太空望远镜 (HST) 计划开始的年代，美国国家航空暨太空总署和国会对找到方法让业余天文学家参与哈伯太空望远镜的研究计划感到兴趣。太空望远镜科学研究所 (STScI) 的所长，Riccardo Giacconi，决定分配一些他可以支配的所长自由选定观测时间给业余天文学家的观测计划。在1985年12月，7个国家的业余天文组织领导人在巴尔地摩的太空望远镜科学研究所开会讨论业余天文学家参与哈伯太空望远镜的专案计划[2]。

研究和学习

这个团队使用哈伯太空望远镜完成对五颗小行星的光谱观测搜寻OH辐射，因为OH辐射会显示小行星曾经是彗星。(944) 希达尔戈和(2201) 奥加托以椭圆运动，轨道像是彗星。(182) Elsa、(224) 奥西安纳、和(899) Jokaste是主带小行星。后面这三颗小行星曾经被观测到彗发 (Kresak, 1977)。与光谱观测的同时，在22个国家的80余位业余天文学家使用地基进型光学观测[3]。

科学家怀疑某些小行星曾经是彗星。彗星每次行经太阳附近之后都会失去部分的质量，似乎有些最终会失去所有挥发性物质；也或许在多次接近太阳之后，这些挥发性物质被粉尘的毯子遮盖住。这些物质可能会有小行星的外观[4][5][6]。

(944) 希达尔戈的轨道因为类似彗星，所以是最常被研究的[7]。事实上，克热萨克 (Kresak，1977) 确定它是一颗"熄火彗星的核"。此外，彗星往往会与木星密切接近，但小行星不会。(944) 希达尔戈与木星接近的距离与三颗彗星相同：恩克彗星、Comet Arend-Rigaux和Comet Neujmin I，这些彗星之前所展现的低水准活动，都预期它们将成为熄火彗星[8]。

先驱者金星计划侦测到与(2201) 奥加托相关的磁场扰动，这可能是来自大约10-4氢气喷发的彗星活动造成[9]。(2201) 奥加托非比寻常的紫外线反射支持它可能类似彗星的性质，它被解释为围绕在周围的微细颗粒造成的瑞利散射[10]。

在1923年12月13日，天文学家Josep Comas Solá观测到小行星(224) 奥西安纳的彗发[11]。这颗小行星被拍到有30弧秒的微弱光晕。这颗小行星是在16,700万公里的日心距离上，被测到的星等是11.6等，这使得彗发的直径大约是24,000英里。

小行星有挥发物质的存在，对未来小行星带的采矿工作有深远的意义，因为挥发性物质或许可以提供任务所需要的水、燃料、和氧气[12]。

业余天文学家在1993年参与哈伯太空望远镜对(944) 希达尔戈和(2201) 奥加托的研究，使用了哈伯太空望远镜的暗天体摄谱仪观察3085A的OH谱线。所以会选择这两颗小行星是因为它们的轨道、相关的流星雨和它们其他的性质；还参考了Weissman等人 (1989) 对它们类似彗星外型的完整研究。琥珀色的探测器使用积分模式的探测光谱元件为G270H，这个元件的波长在2325-3225 A，孔径为1弧秒。

小行星(182) Elsa、(224) 奥西安纳、和(899) Jokaste也是使用暗天体摄谱仪和相同的光谱元件G270H观测[13]。

这些团队的领导者在业余天文学的刊物上公告，呼吁业余观测者在HST进行紫外线观测的同时，在地面上以可见光观测这些天体。地面的观测者被要求检查有无彗发尘埃存在的证据。

结果

对(944) 希达尔戈和(2201) 奥加托光谱的研究，在本质上认定是与太阳光谱相同，没有OH辐射，也没有出现其它的辐射线。

地面观测者对这两个天体的观测被局限于几个CCD的影像中，(2201) 奥加托 是以计算显示的。因为 (944) 希达尔戈和 (2201) 奥加托的星等都是19等，这几乎超越了业余天文望远镜能观测的极限值。

其他三颗小行星没有任何彗星辐射的迹象，预期它们都是活动微弱的彗核。这些一点都不令人感到意外，因为目标物都在稳定的主带轨道内。

地面对小行星(182) Elsa、(224) 奥西安纳、和(899) Jokaste使用目视、摄影、VHS录影和CCD等装备进行观测。在使用VHS观测时，(224) 奥西安纳的星等是12等，(899) Jokaste也是12等，(182) Elsa是15等。

所有的目视观测，小行星都呈现点状，显示没有尘埃的彗发；摄影的结果也是一样。一些使用积分CCD的观测者能够观察到更暗淡的影像；使用这种方法，有两为观测者的报告指出(899) Jokaste可能有短小的彗尾，视星等大约是17等。研究原始影像上邻近的恒星显示，这可能只是追踪过程中微量的追踪尾迹。没有任何进一步的证据可以指出这三颗小行星有任何的彗发环绕着。

对 (944) 希达尔戈和 (2201) 奥加托的观测是在哈伯太空望远镜执行维修任务之前进行的。结果是，这两颗小行星在不适合检测OH的位置上。(944) 希达尔戈在距离太阳5天文单位的距离上，并且仍在远离中，这大约是SL-9撞击上木星之前的距离。当时哈伯太空望远镜使用相同的暗天体摄谱仪和光谱元件G270H，就未能在SL-9上发现任何OH辐射的证据。

在观测时，(2201) 奥加托接近近日点。在主带小行星的距离上，从未有检测出隐藏在19等小行星背景噪讯中的OH辐射纪录。在理想情况下，应该在这两颗小行星经过近日点后不久，进行这项研究。

主带小行星 (224) 奥西安纳、(182) Elsa、和(899) Jokaste 的观测都是在接近冲的位置，但是也没有出现OH辐射的证据。对后面两颗观测时，哈伯太空望远镜因为失去了一片太阳能电池板，必须以特定的方向朝向太阳，因而出现导星上的问题。以前的彗发报告可能是由于撞击的影响。

业余观测团队

这个团队已经有超过70位的主要观测者，分布在美国的24个州和22个不同的国家。

参考资料

  1. ^ Hubble News Releases Archives [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  2. ^ The Birth of the Snapshot Programs, by John Bahcall, Institute for Advanced Study (PDF). [2011-09-18]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-04）. 
  3. ^ Proceedings of the Astronomical League, 47th National Convention, July 29-31, 1993
  4. ^ Cochran, A. and E. Barker. 1984. Icarus. 59:296
  5. ^ Degewij, J. and C. Houten. 1979 In Comets(T. Gehrels, ed). 665. University of Arizona Press. Tucson
  6. ^ Chamberlin, . et al. 1996. Icarus. 119:406
  7. ^ Marsden, 1970; Kresak, 1977, 1979; Schoemaker and Wolfe, 1982; Degewij and Tedesco, 1982
  8. ^ Rickman, 1985
  9. ^ Russell et al., 1984; Davies, 1986
  10. ^ McFadden et al., 1984; Rickman, 1985
  11. ^ Kresak, 1977
  12. ^ O'Leary, 1977
  13. ^ Schenk, H. and J. Secosky. A Hubble Space Telescope Search for Water in Asteroids. Abstracts Rochester Academy of Science 26th Annual scientific Paper Session Finger Lakes Community College Canandaigua, NY November 6, 1999
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