急煞後竟「倒著轉」，天文學家首度觀測到彗星自轉反轉奇景

天文學家利用 NASA 的哈伯太空望遠鏡，從長年累積的觀測資料庫中發現，一顆小型彗星的自轉先是減慢，之後竟然反轉方向，成為首次觀測到彗星自轉反轉的證據。這項結果顯示，彗星表面的揮發性活動能顯著影響其自轉與物理演化。這顆彗星為 41P／Tuttle–Giacobini–Kresák，簡稱 41P，可能起源於古柏帶，並受到木星重力擾動進入目前軌道，每約 5.4 年進入一次內太陽系。哈伯望遠鏡已運作超過 35 年，累積大量影像與光譜資料並儲存在中央資料庫中，研究團隊正是在瀏覽這些尚未被分析的資料時，發現了這項關鍵證據，也顯示開放科學資料能讓過去觀測持續產生新的科學成果。

在 2017 年接近太陽之後，科學家發現 41P 的自轉明顯減慢。2017 年 5 月的資料顯示，其自轉速度比同年 3 月觀測時慢了三倍。後續利用哈伯觀測進一步分析，發現這顆彗星的自轉出現更不尋常的變化。2017 年 12 月的哈伯影像顯示，彗星自轉再次加快，自轉週期約為 14 小時，相較於先前測得的 46 至 60 小時明顯週期縮短。研究人員認為，彗星可能持續減速至幾乎停止，之後受到表面氣體噴流的推動，開始朝接近相反的方向旋轉。

哈伯同時測得該彗星核心大小約為 1 公里。對彗星而言，這樣的尺寸相當小，使其更容易受到扭轉並改變自轉狀態。當彗星接近太陽時，內部冰物質會受熱昇華，將氣體與塵埃噴發到太空中。這些從表面噴出的氣體如同微型推進器，若分布不均，就能顯著改變彗星的自轉。原本朝某一方向旋轉的彗星，在氣體噴流持續施力下會逐漸減速，最終甚至反轉為相反方向旋轉。

▲ 此藝術想像呈現彗星 41P 接近太陽時，表面冰凍氣體開始昇華並噴發的情形。動畫中僅顯示一道噴流，實際上該彗星可能同時有多股物質向外噴出。這些噴流會對抗原本的自轉方向，逐漸減慢其旋轉，甚至使其反轉。畫面中亦可見彗星碎片隨著噴發一同拋向太空。

研究也顯示，這顆彗星的整體活動量已明顯下降。在 2001 年近日點時，41P 的活躍程度對其尺寸而言異常高，但到了 2017 年，其氣體產生量已減少約一個數量級，顯示表面可能快速演化，例如揮發物質逐漸耗盡或被塵埃覆蓋形成隔熱層。

一般而言，彗星結構變化需數百年甚至更長時間才會明顯，但 41P 的快速自轉變化，使天文學家得以在人類時間尺度內直接觀察這些過程。模型顯示，持續的自轉變化可能使其結構不穩定，當自轉過快時，離心力可能超過其微弱的重力與結構強度，導致碎裂甚至解體。研究者指出，這個彗核可能在不久的將來自行瓦解，儘管如此，41P 已在目前軌道上運行約 1500 年。這項研究成果已發表於期刊 The Astronomical Journal（Jewitt 2026）。