星际彗星 2I/Borisov 的彗核

我们利用哈勃空间望远镜给出了星际彗星 2I/Borisov（原 C/2019 Q4）的高分辨率成像观测。该彗星的散射由一个各向异性喷出的大粒子（特征尺寸 0.1 mm）彗发主导。对彗发表观亮度轮廓的卷积建模给出了球等效彗核半径 r_n < 0.5 km 的严格上限（假设几何反照率 0.04）。我们基于彗核的非引力加速度得到独立约束，发现 r_n > 0.2 km（假设彗核密度 500 kg/m3）。若密度 < 25 kg/m3，则轮廓与非引力约束无法同时满足；Borisov 彗星的彗核不可能是他处所提出的、用于 1I/'Oumuamua 彗核类型的低密度分形集合体。我们表明，即便在测得的低生产率下，由喷气力矩导致的自转加速时标也可与或短于在太阳水解离区内的停留时间相当。彗核的自转角动量在当前太阳飞掠过程中应发生显著改变。最后，我们发现 0.5 mm 至 100 m 尺寸范围内的星际微分尺寸分布可用指数 < 4 的幂律表示，且 100 m 尺度的星际天体每一至两亿年撞击地球一次。