科学家曾在小行星带内发现了一颗“活跃的”小行星，夹在火星和木星轨道之间。这颗被天文学家命名为6478 Gault的太空岩石，似乎在其尾流活动行为中留下了两条尘埃痕迹，这种活动行为与彗星有关，但在小行星中却很少见。当天文学家仍在困惑高特彗星般的活动原因时，麻省理工学院领导的一个研究小组现在报告表示，已经在近红外光谱中捕捉到了这颗正在改变颜色的小行星，从红色到蓝色。这是科学家第一次实时观察到一颗变色的小行星，对于天文学家来说，这是一个非常大的惊喜。
目睹小行星向太空中流失其红色尘埃，看到了小行星下面的蓝色层。证实了是岩石小行星的尾巴，虽然看起来像彗星一样，是由完全不同的机制造成，因为彗星不是岩石，而更像是由冰和尘埃组成的松散雪球。这是第一次看到岩石物体散发出尘埃，有点像彗星。这意味着，可能有一些机制导致尘埃的发射不同于彗星，也不同于大多数其他活跃的主带小行星，其研究成果，发表在了《天体物理学快报》上。
天文学家在1988年首次发现了6478高尔特（Gault），并以行星地质学家唐纳德·高尔特的名字命名了这颗小行星。直到现在，这块太空岩石还被认为是相对平均的，直径约2.5英里，在距太阳2.14亿英里的小行星带内部区域内与其他数百万块岩石和尘埃一起运行。来自多个天文台的图像，包括美国宇航局哈勃太空望远镜，捕捉到了这颗小行星两条像彗星一样窄的尾巴。
天文学家估计，较长的尾巴延伸出50万英里，而较短的尾巴大约有四分之一长。得出的结论是，尾巴必须由数千万公斤的尘埃组成，这些尘埃被小行星积极地喷射到太空中。但怎么做呢？这个问题重新点燃了人们对Gault小行星的兴趣，研究发现了这颗小行星过去类似活动的例子。火星和木星之间大约有一百万个物体，可能还有大约20个在小行星带上活动的物体，所以这是非常罕见的。
使用高精度光谱仪将小行星入射光划分为不同的频率或颜色，这些频率或颜色的相对强度，可以让科学家对物体的组成有一个概念。从分析中，研究小组确定小行星的表面主要由硅酸盐组成，硅酸盐是一种干燥的岩石物质，与大多数其他小行星相似，更重要的是，根本不像大多数彗星。彗星通常来自太阳系更寒冷的边缘，当彗星接近太阳时，表面的冰都会立即升华，或者蒸发成气体，形成彗星特有的尾巴。
发现的6478 Gault是一个干燥的岩石物体，这意味着它很可能通过其他一些主动机制产生尘埃尾巴。当研究小组观察这颗小行星时，惊讶地发现，这块岩石在近红外线处的颜色正在改变，从红色变为蓝色。在这么短的时间内，还从未见过如此戏剧性的变化。科学家们表示，很可能是看到了这颗小行星表面的尘埃，在数百万年的太阳照射下，这些尘埃变成了红色，被抛入太空，暴露出深层新鲜、辐射较少的表面，在近红外波长下呈蓝色。有趣的是，只需要移除一层很薄的层就可以看到光谱变化，可能只有一层微米深的单层颗粒那么薄。
是什么原因导致小行星变色？
研究6478 Gault的研究团队和其他研究小组认为，这颗小行星的颜色变化和类似彗星活动的原因，很可能是由于相同的机制：快速旋转。这颗小行星的旋转速度可能足够快，可以通过纯粹的离心力从其表面刮下一层层尘埃。天文学家估计，Gault需要大约两个小时的自转周期，而地球则需要24小时。大约10%的小行星自转非常快，这意味着有两到三个小时的自转周期，这很可能是因为太阳将它们旋转起来。
这种自旋现象被称为YORP效应(或Yarkovsky-O“Keefe-Radzievskii-Paddack效应，以发现它的科学家命名)，指的是太阳辐射或光子对附近小行星等小天体的影响。当小行星将这些辐射的大部分反射回太空时，这些光子中的一小部分被吸收，然后以热和动量的形式重新发射出来。这就产生了一种小的力，经过数百万年，可以使小行星旋转得更快。天文学家在过去曾在少数小行星上观察到YORP效应。为了确认6478 Gault是否有类似的效应，研究人员将不得不通过光曲线来检测它的自旋，测量小行星亮度随时间的变化。
博科园｜研究/来自：麻省理工学院
参考期刊《天体物理学快报》
DOI: 10.3847/1538-4365/ab2194
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