音頻科普:彗星見證了太陽系演化重要事件
發(fā)布時間:2020-12-21
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音頻科普:彗星見證了太陽系演化重要事件

“羅塞塔”是人類首個近距離繞彗星運行、進而投放登陸器在彗星表面著陸的探測器。在此期間,歐洲航天局為“羅塞塔”選擇了兩顆小行星作為飛掠觀測的目標(biāo),兩者均位于火星與木星之間的小行星帶中。

通過研究羅塞塔號探測器收集的數(shù)據(jù),天文學(xué)家們確定67P/丘留莫夫—格拉西緬科彗星是由太陽系誕生時存留的古老物質(zhì)組成,而不是由后來的大天體撞擊產(chǎn)生的碎片組成。知道像67P/丘留莫夫—格拉西緬科彗星這樣的天體是怎樣以及在何時形成十分重要,能幫助我們解釋太陽系如何形成以及在早期如何演化。

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如果彗星是原始物質(zhì)組成的,那么它們就能幫助我們了解形成太陽系的星云的性質(zhì),46億年前,正是這團星云聚集凝結(jié)形成了我們現(xiàn)在的太陽、行星以及太陽系內(nèi)小天體。

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還有一種理論認為,早些時候形成的天體,如海外天體,彼此碰撞產(chǎn)生的碎片形成了彗星。這樣一來,彗星所提供的信息是關(guān)于這些大天體的:大天體的碰撞及分布,大天體碰撞后產(chǎn)生的碎片是如何產(chǎn)生新天體的。

羅塞塔號項目科學(xué)家麥特·泰勒(Matt Taylor)說:“不管怎樣,彗星見證了太陽系演化的重要事件,這就是我們?yōu)槭裁从昧_塞塔號探測器及其他觀測手段仔細研究彗星的原因?!?

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在羅塞塔號拍攝的丘留莫夫-格拉西緬科彗星照片上,發(fā)現(xiàn)有令人驚奇的崎嶇沙丘。

沉積沙丘的形成需要沙粒和足夠強大的風(fēng)。風(fēng)吹動沙粒使它們沿著地面運動并逐漸堆積。然而彗星的尺寸很小,不足以形成像地球這樣的大氣層。而風(fēng)是在大氣層中才存在的自然現(xiàn)象。宇宙中大部分區(qū)域是沒有風(fēng)的。因此,當(dāng)科學(xué)家看到羅塞塔攝到彗星表面存在疑似沙丘結(jié)構(gòu)會感到驚異。

根據(jù)照片分析,丘留莫夫-格拉西緬科彗星上存在不止一個沙丘。這個啞鈴狀結(jié)構(gòu)的彗星兩瓣和頸部都有沙丘的痕跡。而對比16個月之前拍攝的彗星圖片,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)沙丘的位置發(fā)生了變化。

彗星67P/丘留莫夫—格拉西緬科(Churyumov-Gerasimenko)彗星,拋到太空中的灰塵顆粒,大約一半都是由有機分子組成的。這些顆粒由富含碳的物質(zhì)構(gòu)成,從太陽系形成之初一直到現(xiàn)在都沒有改變過。

當(dāng)彗星67P沿很扁的橢圓軌道接近太陽時,變得活躍起來,冰凍的氣體蒸發(fā),帶出彗星的許多塵埃顆粒,飛向周圍空間。如果能成功地收集、分析這些塵埃顆粒,就能夠了解彗星的組成成分。?

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),彗星67P周圍的氧分子可能來自它的主體,而非之前有些科學(xué)家所認為的產(chǎn)生于彗星表面。

當(dāng)彗星接近太陽時,其表面的冰就會升華,從固體變成氣體,形成彗發(fā)。羅塞塔上的儀器分析彗發(fā),發(fā)現(xiàn)它不僅像預(yù)期的那樣含有水、一氧化碳和二氧化碳,而且含有氧分子。在地球上,氧是生命必需品,由光合作用產(chǎn)生。

羅塞塔科學(xué)家研究小組最新研究報告說:氧分子極有可能來自彗星的主體,也就是彗核。這意味著氧分子在46億年前,當(dāng)彗星形成的時候就已經(jīng)存在了。

在羅塞塔彗星探測器之前,曾有幾個項目成功地收集到彗星的塵埃顆粒,但有的只是在很短時間內(nèi)收集了樣品,有的收集時,微粒的成分已經(jīng)發(fā)生了變化。

2005年7月,美國宇航局發(fā)射的“深度撞擊”彗星探測器與“坦普爾”1號彗星在距離地球1億多千米遠的地方成功實現(xiàn)相撞。此后,“深度撞擊”彗星探測器母船完好無損,仍舊在太空中飛行,并被賦予了兩個新任務(wù)——沿途探測“哈特雷”2號彗星和尋找太陽系外行星。

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羅塞塔與彗星67P/丘留莫夫—格拉西緬科



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