彗尾的变化
彗星作为一类天体来说，脾气显得比较暴躁。它们沿着椭圆形轨道从太阳系的边缘向着太阳猛扑而来的时候，冰冷的星体因为快速接近太阳而急速升温，星体表面液体迅速蒸发同时混合着尘埃被太阳风吹向反方向，这就是彗尾。彗尾反射的太阳光产生壮观的景象，能够在夜空持续数天，数周甚至数月，熠熠生辉。
但这只是彗星靠近太阳出现在夜空的景象，它们并不是这样诞生的。天文学家对彗星从原始形成位置到太阳系内部的路径已经争论了很长时间，尤其是彗星的形成位置，天文学家对此非常感兴趣，因为那里很可能有太阳系诞生时遗留下来的最原始的物质。
在《天体物理学杂志快报》上发表的一项研究中，包括亚利桑那大学月球与行星实验室的凯瑟琳·沃尔克和沃尔特·哈里斯在内的一组研究人员报告说，在木星附近发现了一个轨道区域，该区域充当了“彗星通道”。这条通道被称作半人马通道，它将来自木星、土星、天王星和海王星等大行星区域的冰体输送到太阳系内部，而这些星际物质受到巨大行星引力影响向太阳内部运行的时候，会有不小的概率因为受到太阳的引力而飞向太阳，当然，偶尔也会从地球周围经过。
半人马通道入口的形状大致上像是一个甜甜圈，在木星和海王星之间的混沌轨道上运行的小型冰体，就从这个入口进入通道。
太阳系行星模拟图
天文学中，通常以地球到太阳的平均距离作为1个天文单位。半人马座通道起源于距离太阳50个天文单位的柯伊伯带，该区域由海王星轨道以外的冰冷的物质组成，一般认为这些物质是太阳系形成的残留物。
与海王星的近距离引力互动将其中一些物质推向内向轨迹，成为半人马通道，这里是大约1000颗环绕内部太阳系的短周期彗星的来源。这些彗星，也被称为木星家族彗星，或JFCs，包括宇宙飞船任务访问的彗星，如Tempel 1(深度撞击)，Wild 2(星尘)和67P/Churyumov-Gerasimenko(罗塞塔)。
它们混乱的轨道数据掩盖了这些半人马通道天体演变成木星家族彗星的确切路径，这让人很难弄清楚它们究竟来自哪里，未来可能会去向哪里。由于附近几颗巨行星（木星、土星和海王星）的引力作用，进入半人马通道的天体一般不会在通道内长时间逗留，使得这个区域内的天体的周转率明显过高。它们在周围游荡了也许几百万年，几千万年，但在太阳系形成之前，它们的轨道应该并不是在现在这个位置。我们通过天文望远镜可以看到300个左右的半人马通道天体，但对于总数1000万个的此类物体来说，这只是冰山一角。
我们所知道的大多数半人马通道天体是在CCD问世后才被发现的，除了用到CCD之外，搜索这些小天体还要依靠电脑的海量数据分析，而这些也只能搜索到其中那些比较大的，相当多的小天体的亮度根本不足以被观测到。
柯伊伯带示意图
因为彗星靠近太阳会造成本体物质的蒸发喷射，所以每环绕太阳一周，彗星都有一定的物质被消耗，直到它最终破碎分解，受到靠近的行星的引力影响坠向行星，或者其挥发物（主要是气体和水）耗尽。在气体和液体消耗完之后，大部分的尘埃残留在彗星表面，这样彗星不再升温，而是进入休眠状态。
爱喜彗星（Lovejoy）的彗尾
为了更好地理解半人马通道的天体是如何成为木星家族彗星的，研究小组下大力气创建了计算机模型，用以模拟再现29P/Schwassmann-Wachmann 1(简称SW1)的轨道。SW1是1927年发现的半人马天体，据认为直径约为65千米。尽管SW1离太阳太远，水冰无法融化，但它的高活跃性和频繁的爆发一直困扰着天文学家。SW1的轨道和活动表明这颗彗星处于半人马天体和木星家族彗星演化的中间地带。
而观测的最初目标是探索SW1当前情况是否与其他半人马天体轨道演化一致。为了实现这一点，该团队模拟了从海王星轨道之外，穿过这颗巨大行星区域和木星轨道内的天体演化。研究模拟结果包括几个从根本上改变了我们对彗星演化理解的发现。在模拟跟踪的新半人马天体中，超过五分之一的被发现在其演化过程中的某个时间点进入了与SW1的类似轨道。换句话说，尽管SW1似乎是目前已知占据“彗星摇篮”少数物体中唯一的大型半人马天体，但根据新研究显示，它并不是人们认为的异常值，而对半人马天体来说是相当普通的。
除了SW1轨道的普遍性性质之外，这些模拟还导致了一个更令人惊讶的发现。经过这个区域的半人马天体，是超过三分之二木星家族彗星的来源，这使得这成为产生这些彗星的主要通道。从历史上看，研究假设是木星周围的区域相当空旷，周围的小天体都被这颗巨大行星的引力清除了，但研究结果告诉我们，有一个区域不断地被喂养。这种持续不断的新物体来源可能有助于解释冰体与木星碰撞的惊人速度，例如1994年著名的苏梅克-列维九号彗星事件。
苏梅克-列维彗星撞击木星照片
根据对进入、停留和离开半人马通道入口区域的冰冻天体数量和大小的估计和计算，这项研究预测，它将维持大约1000个木星家族天体的平均数量，距离天文学家迄今发现的500个这个数量不算太远。结果还显示，入口区域触发了一个快速的转变：一旦半人马天体进入这个通道，它很可能在几千年内成为木星家族彗星，这在太阳系的历史长河中，只是一瞬间。模拟研究的结果表明，大概每5万年就会有一个SW1大小的冰冻天体进入半人马通道，因此，SW1很可能是历史上人类有记录以来的最大的进入半人马通道的天体。
另外，SW1可能会在几千年内成为一颗“超级彗星”。研究人员认为，在星体大小和活动特性上，SW1可以与20世纪最明亮的彗星之一的海尔-波普彗星相媲美，SW1有70%的可能性成为人类所见过的最壮观彗星。我们的后代可能会看到一颗比哈雷彗星活跃10到100倍的彗星，并且SW1将每6到10年就会回归一次。
如果在过去的一万年中有这么明亮彗星，肯定会被人类文明的历史所记录，但目前的历史记录中并没有发现这种记录，所以研究人员认为这是一个强有力的证据，表明至少从那时起就没有发生过类似的事件。另外，古代文明不仅会记录彗星，甚至可能会产生对彗星的崇拜。 |
