2I 鮑裡索夫，最初命名為 C2019 Q4 Borisov，是第一顆被觀測到的，也是繼斥候星之後第二顆被觀測的星際天體。它是由克里米亞業餘天文學家和望遠鏡製造商根納季鮑裡索夫於 2019 年 8 月 29 日 UTC（8 月 30 日當地時間）發現的。 2I 鮑裡索夫彗星的日心軌道離心率為 336，是顆不受太陽束縛的彗星。這顆彗星於 2019 年 10 月底穿過太陽系的黃道，並於 2019 年 12 月 8 日以約的距離接近太陽。這顆彗星於 2019 年 12 月 28 日最接近地球。2019 年 11 月，耶魯大學的天文學家說，這顆彗星的尾巴長度是地球直徑的 14 倍，並表示：「意識到地球在另一個太陽系的訪客旁邊是多麼小，真是令人羞愧。」。2020 年 3 月中旬，觀測到這顆彗星碎裂，後來在 4 月，報告了更多碎裂的證據。 命名法 這顆彗星被國際天文學聯合會（IAU）正式命名為「2IBorisov」，帶有「2I」或「2I2019 Q4」是它的臨時名字，「鮑裡索夫」是它的正式名字。但有時只被稱為「鮑裡索夫彗星」，特別是在大眾媒體上。作為繼 1IʻOumuamua 之後的第二顆觀測到的星際闖入者，它被賦予了「2I」名稱，其中「I」代表星際。鮑裡索夫這個名字遵循了以發現者命名彗星的傳統。在最終命名 2IBorisov 之前，該物體被以其它名稱稱為： 早期的軌道解決方案表明，這顆彗星可能是一個近地天體，因此被列入 IAU 的小行星中心（MPC）近地天體確認頁面（NEOCP），稱為 GB00234。 經過十三天的觀察，進一步的完善軌道，清楚地表明該物體是一顆雙曲線彗星。小行星中心於 2019 年 9 月 11 日命名為 C 2019 Q4（Borisov）。其他一些天文學家，包括大衛法諾基亞（Davide Farnocchia）、比爾格雷（Bill Gray）和得出結論：這顆彗星是星際的。 在 2019 年 9 月 24 日，國際天文學聯合會宣佈，小天體命名工作組保留了鮑裡索夫這個名字，將這顆彗星命名為 2IBorisov，正式宣佈這顆彗星確實是星際彗星。 特性 與具有小行星外觀的斥候星不同，2IBorisov 的核心被彗髮包圍著，是一團塵埃和氣體。 尺寸和形狀 早期，2019 年 9 月 12 日，夏威夷大學凱倫米奇（Karen Meech）釋出對估計 2I 鮑裡索夫的核直徑範圍為。阿米爾西拉傑（Amir Siraj）等人在 6 天後反駁道該彗星的彗核可能很小，僅有 2 公里左右。同月 26 日，米奇與艾倫菲茨西蒙斯（Alan Fitzsimmons）等人基於鮑裡索夫彗星的彗髮中某些分子的生成速率，發表出更詳細的報告，指出該彗星的彗核大約在 07 到 33 公里之間。與太陽系彗星不同，2IBorisov 在飛越太陽系時明顯縮小，在抵達近日點之前至少損失了 04 的質量。此外，非引力加速度的振幅使彗核大小的上限為 04 公里，與之前哈伯太空望遠鏡觀測的 05 公里的上限一致。這顆彗星與地球的距離超過 3 億公里，因而無法使用雷達直接確定它的大小和形狀。雖然，這可以使用 2IBorisov 對恆星的掩星來完成。但這很困難，因為需要精確確定其軌道，才能預測掩星，並且需要一個小型望遠鏡網路才能進行觀測。 旋轉 一項使用哈伯望遠鏡觀測的研究沒有發現光度曲線的變化。根據這項研究，旋轉週期必須大於 10 小時。與加拿大太空總署的（NEOSSat）發現其週期為 132 02 日，這不太可能是彗核的自旋。基於現有軌道測定的蒙特卡羅模擬表明，2IBorisov 的赤道傾角可能約為 59 度或 90 度，後者有利於最新的軌道確定。 化學組成和彗核結構 戴夫朱維特（Dave Jewitt）和盧珍（Jane Luu）根據其彗髮的大小估計，這顆彗星正在產生 2kgs 的塵埃，並正在失去 60kgs 的水。他們推斷，它在 2019 年 6 月距離太陽 45AU 時開始活躍。對影像檔案的回溯搜尋，早在 2018 年 12 月 13 日觀測的結果就發現了 2IBorisov，但在 2018 年 11 月 21 日沒有發現，這表明它在這兩個日期之間開始變得活躍。 2019 年 9 月 13 日，加那利大型望遠鏡獲得了鮑裡索夫彗星的可見（低解析度）光譜，顯示該天體的表面成分與典型的奧爾特雲彗星的表面成分差別不大。與此同時，位於西班牙拉帕爾馬島的威廉赫歇耳望遠鏡亦從該彗星中測出約 388 nm 的氰化物，一種包括哈雷彗星在內的其它彗星中也能檢測出的物質，而氰化物亦能抑制雙原子碳的生成速率。 2IBorisov 的組成在太陽系彗星中似乎並不常見，在水和雙原子碳（C2）中相對枯竭，但富含一氧化碳和胺（RNH2）。2IBorisov 尾部一氧化碳與水的摩爾比為 35105，類似於不尋常的藍尾彗星，而太陽系彗星的平均比例為 4。 2IBorisov 還產生了少量的中性鎳排放，歸因於未知的揮發性鎳化合物。鎳與鐵的豐度比與太陽系彗星相似 Optim et al 2021 Manfroid et al 2021。 軌道 星際速度入站（v_infty） 天體 速度 1I2017 U1 斥候星 2633 kms（555 AU 年） 2I2019 Q4 鮑裡索夫 kms（679AU 年） 從地球上看，這顆彗星從 9 月到 11 月中旬一直在北方的天空中。它於 10 月 26 日在獅子座的軒轅十四附近穿過黃道面，和 2019 年 11 月 13 日透過天球赤道，進入南半球的天空。在 2019 年 12 月 8 日，彗星到達近日點（最接近太陽），並且位於小行星帶的內側邊緣附近。在 12 月下旬，它最接近地球，距離約 19AU，並且離日度約 80。由於其 44 的軌道傾角，2I 鮑裡索夫顯著的沒有近距離接近任何行星。2I 鮑裡索夫從靠近英仙座的仙后座邊界方向上進入太陽系。這個方向表明它起源於銀河平面，而不是銀暈。它將從望遠鏡座的方向離開太陽系。在星際空間中，2I 鮑裡索夫相對於太陽執行一光年大約需要年 2I 鮑裡索夫的軌道極其雙曲，軌道離心率為 336。這遠高於已知的 300 顆日心離心率略高於 1 的弱雙曲彗星，甚至是離心率為 12 的斥候星。2I 鮑裡索夫也有一個 （v_infty），遠高於擾動所能解釋的。從無限遠的距離接近太陽時的擾動，只能產生不到幾公里 秒的速度。這兩個引數是 2I 鮑裡索夫起源於星際的重要指標。相較之下，即將離開太陽系的「航海家 1 號」太空船的旅行速度是 169kms（356AU 年）。2I 鮑裡索夫的離心率比斥候星大得多，因為它有更高的過量速度和更遠的近日點距離。在這個更大的距離上，太陽的引力不太可能改變其在穿過太陽系時路徑。 觀測 發現 2I 鮑裡索夫彗星在 2019 年 8 月 30 日於克里米亞瑙奇內（Nauchnyy）的 MARGO（根納季鮑裡索夫的天文臺）被業餘天文學家根納季鮑裡索夫使用他自己設計和製做的 065 米望遠鏡發現。這一發現被比擬做有如克萊德湯博對冥王星的發現。儘管湯博使用洛厄爾天文臺的攝星鏡發現了冥王星，然而他也是一位業餘天文學家，也製作了自己的望遠鏡。在發現時，它已經進入距離太陽，距離地球，離日度為 38。鮑裡索夫這樣描述他的發現： JPL Scout 推測的離心率 觀測序號 觀測弧（小時） 離心率範圍 81 225 0916 99 272 2042 127 289 2847 142 298 2845 151 302 2945 2I 鮑裡索夫的星際起源需要幾星期的時間才能確認。基於初步觀測的早期軌道解決方案包括彗星可能是距離太陽 14AU 的近地天體，其軌道週期小於 1 年。後來在 12 天內使用了 151 次觀測，NASA 噴射推進實驗室的偵察員給出的離心率範圍為 2945。但是，由於觀測弧只有 12 天，仍然有人懷疑它是星際的，因為觀測處於低太陽離日度，這可能會在資料中引入偏差，例如大氣折射。 在高偏心軌道上使用較大的非引力，可以生成離心率約為 1 的解，地球最小軌道相交距離（MOID）為，2019 年 12 月 30 日左右的近日點位於 090 AU。然而，根據現有的觀測結果，只有當非引力（由於釋氣引起的推力）比以前的任何彗星對它的軌道影響更大時，軌道才能是拋物線的。最終，隨著更多的觀測，軌道收斂到雙曲解，表明星際起源和非引力無法解釋其運動。 哈伯的觀測 對 2I 鮑裡索夫彗星的觀測得益於該彗星在進入太陽系時就被探測到的事實。斥候星是在它離開太陽系時才被發現的，因此在它超出範圍之前只能觀察 80 天。由於它最接近於傳統的聖誕假期附近，並且能夠進行持續的觀測，一些天文學家稱 2I 鮑裡索夫彗星為「聖誕彗星」。 使用哈伯太空望遠鏡的觀測始於 2019 年 10 月 12 日，當時這顆彗星離太陽足夠遠，可以被望遠鏡安全地觀測到。哈伯望遠鏡比地面望遠鏡受彗髮彌散效應的影響較小，這使它能夠研究 2I 鮑裡索夫彗星的彗核旋轉光變曲線。這應該有助於估計其大小和形狀。 彗星化學 2I 鮑裡索夫的初步觀測的可見光譜（低解析度）與典型的歐特雲彗星相似。它的色指數也類似於太陽系的長週期彗星。在處的輻射表明存在氰化物（化學式 CN），這通常是在太陽系彗星中首次檢測到的，包括哈雷彗星 。這是首次探測到星際天體的氣體排放。2019 年 10 月也有雙原子碳未檢出的報告，C2 與 CN 的比率小於 0095 或 03。雙原子碳在 2019 年 11 月被檢測到，測得的 C2 與 CN 的比率為。 這類似於一組碳鏈耗盡的彗星，它們要麼是木星族彗星 或是罕見的藍色一氧化碳彗星，例如 C2016 R2。 截至 2019 年 11 月底，C2 產量大幅增加，C2 與 CN 的比率達到 061，同時出現光亮胺（NH2）條帶。還檢測到了氧原子，從這個觀測者估計水的釋氣速度與太陽系彗星相似。最初，在 2019 年 9 月，既沒有直接檢測到水也沒有直接檢測到 OH 線。首次明確檢測 OH 線是 2019 年 11 月 1 日，OH 產量在 2019 年 12 月初達到頂峰。 疑似彗核碎裂 這顆彗星確實出現在距離太陽大約 2AU 的範圍內，而在這個距離上許多小彗星都被發現解體。彗星解體的機率很大程度上取決於其核心的大小；古茲克等人估計，這種情況發生在 2I 鮑裡索夫上的機率為 10。 朱維特（Jewitt）和盧（Luu）將 2I 鮑裡索夫與另一顆大小相近，在 2019 年 5 月在距離太陽 19AU 處解體，屬於太陽系的彗星 C2019 J2 帕洛瑪 進行了比較。如果彗核解體，就像有時在小彗星上看到的那樣，哈伯望遠鏡可以用來研究解體過程的演變。 2020 年 2 月至 3 月的嚴重爆發導致 3 月 12 日彗星疑似「核心持續的碎裂」。事實上，哈伯太空望遠鏡在 2020 年 3 月 30 日拍攝的影像顯示，表明彗星 2I 鮑裡索夫已經向太陽噴射了一大塊非核心的碎片。據估計，拋射在 3 月 7 日左右開始 and may have occurred during one of the outbursts that occurred near that time，拋出的碎片似乎在 2020 年 4 月 6 日消失了。 一項後續研究，報導於 2020 年 4 月 6 日僅觀測到一個物體，並注意到碎片的成分已經消失。後來對該事件的分析表明，噴射的塵埃和碎片的總質量約為彗核總質量的 01，使該事件成為大型爆發而不是碎裂。 探勘 起源 以鮑裡索夫彗星相對於太陽約 32 kms 的高速，可說明它起源於銀河系的星系盤，而不是銀河系的銀暈。另一種理論上可行的說法是鮑裡索夫彗星曾在一百萬年前以 34 kms 的低速，在 17 秒差距之內經過克魯格 60。 探勘 2I 鮑裡索夫的高雙曲線超速為，使得太空船很難用現有技術到達彗星：根據一個星際研究計劃團隊的說法，理論上可以在 2018 年 7 月使用獵鷹重型運載火箭發射器，傳送 202 公斤（445 磅）的太空船攔截 2I 鮑裡索夫，或以在太空發射系統（SLS）765 公斤（1687 磅）級的助推器攔截，但前提是該物體被發現的時間得比最佳發射日期早得多。在實際發現日期之後發射，將消除使用獵鷹重型火箭的可能性，需要奧伯斯操縱在木星附近和太陽附近以及更大的運載火箭。即使是 SLS 級發射器也只能將的有效載荷（例如立方衛星）運送到 2I 鮑裡索夫的軌跡中，在 2045 年以的相對速度攔截。根據國會的證詞，美國國家航空暨太空總署需要至少五年的準備，才能發射這樣的攔截任務 。 相關條目 斥候星：發現的第一個星際闖入者 藍彗星：富含一氧化碳的彗星 摩豪斯彗星 赫馬森彗星 C2016R2 泛星彗星 C1980 E1：太陽系中已知離心率最高的彗星，離心率為 1057。 註解 參考資料 外部連結 Image of 2IBorisov comet is 14 times the size of Earth Yale University November 2019 Image of 2IBorisov from the Gemini Observatory Hawaii Pictures of 2IBorisov from Paris Observatory LESIA Discovery animation FAQ at ProjectPluto Bill Gray Extrasolar Planetary Encyclopedia 2IBorisov Hyperbolic orbit simulation 2IBorisov Tony Dunn Minor Planet Center MPEC 2019T116 COMET 2IBorisov Magnitude plot by Seiichi Yoshida aerithnet with predicted brightness MBuschSShostak SETI 19 September 2019 NASA 20 April 2020 Interactive 3D gravity simulation of Borisovs Solar System flyby 20190830 Category2019 年彗星 Category 業餘天文學家的發現 Category 克里米亞天體物理天文臺的發現 Category 雙曲線彗星 Category 星際天體 Category 銀河系