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探測器經過10年漫飛行,終於追上這顆彗星,看到了一個奇特的世界


居家科學家太陽系誕生於億年前,當人類走出地球之後,一直都要搞明白太陽系是如何誕生的,以及太陽系早期的情況是什麼樣。而要搞明白太陽系早期的情況...

- 2019年4月04日09時59分
- 科學文摘 / 居家科學家

居家科學家

太陽系誕生於46億年前,當人類走出地球之後,一直都要搞明白太陽系是如何誕生的,以及太陽系早期的情況是什麼樣。而要搞明白太陽系早期的情況,那必須要找到太陽系早期的星際物質才行。

太陽系八大行星由於都有各自的生態系統,在漫長的歷史歲月里,都經歷了一次次改變,所以八大行星基本不可能存在太陽系早期的物質,而要探索太陽系早期的物質,只能尋找探索那些從太陽系早期一直保存到現在的彗星或小行星。

太陽系邊緣的柯伊伯帶有大量的小行星,其中不少都是從太陽系早期一直保存到現在,它們上面可能仍然保留著太陽系早期的物質,對人類研究探索太陽系早期以及行星形成的過程有著生意單戀。


可是,柯伊伯帶對於人類來說還是一個探索盲區,探測器需要很久才能到達,而且我們目前還沒有能力讓探測器登陸太陽系邊緣的小行星。因此科學家只能將希望放在離地球比較近的彗星或小行星上,只有離地球近,探測器才能可能實現登陸,採集樣品,得到更多的數據。

那麼在地球的近地軌道上是否存在這樣古老的彗星或小行星?科學家經過努力探索尋找,終於找到了這樣一顆彗星,它就是編號為67P的彗星。這顆彗星並不大,直徑只有4.3公里,它的自轉周期約12.4小時,公轉周期長達6.45年。

科學家之所以對它非常關注,一個原因是它可能是太陽系早期就形成的彗星,並且一直以原始的狀態保存到現在,可以說它就是太陽系的活化石。另一個原因就是它的速度特別快,竟達到了38公里每秒,要知道這個速度可是子彈初速度的38倍。

它為什麼會有如此快的速度,科學家也搞不清楚,為了探索它的秘密,科學家於2004年3月2日發射了羅塞塔號探測器,它將前往距地球4.3億公里的67P彗星進行探測並登陸。雖然這顆彗星距地球並不是太遠,但由於它的速度非常快,想要短時間追上它也是非常困難的。


羅塞塔號探測器經過長達10多年的漫長航行,飛行了64億公里的才追上了這顆彗星,當羅塞塔號飛船靠近小行星的時候,也拍攝到了很多有關小行星的珍貴照片,並將它們傳回了地球。這些照片像人們展示了一個從未見過的奇特世界,讓人們再一次對宇宙天體有了更多的認知。

羅塞塔號對67P彗星進行一系列的近距離探測之後,就開始進行最後的任務:登陸67P彗星,這是一個一去不復返的任務,羅塞塔號並沒有返回系統,當它登陸67P彗星完成一系列探測之後將長眠於此。在2016年9月30日,羅塞塔號人皮毛器成功著陸於67P彗星表面,標誌著羅塞塔號12年的太空探測使命結束。

當羅塞塔號探測器逐漸向67P彗星進行登陸的過程中,也在不斷進行各種拍攝及數據採集,這個時候拍攝到的圖片更加清晰,67P表面更多的細節被拍攝了下來,並傳回地球。事實上,羅塞塔號的設計並不適用於著陸,因此它的撞擊過程可能會造成羅塞塔號輕微反彈與再次跌落,扭曲其兩翼14米長的太陽能帆板,損壞儀器設備,但不會再被反彈回軌道上。羅塞塔號機載系統也在著陸時被關閉,不會再運行。

因此,羅塞塔號的整個拍攝及數據採集過程,都是在著陸67P彗星表面的過程中進行的,越靠近彗星表面,得到的圖像越清晰,這些高解析度圖像都在同步傳回地球,當它信號消失的那一刻也代表著它已經完成了自己的使命,長眠於彗星表面。


羅塞塔號抵達67P彗星兩年來所得到的科學數據,足夠科學家忙碌數十年,67P彗星中間凹陷,兩頭一大一小酷似「大黃鴨」。科學家利用計算機模擬認為該彗星是由兩顆獨立形成的小型彗星,低速碰撞緩慢合併形成的。羅塞塔號的探測結果表明該彗星噴射出的水汽中氘(氫同位素,原子核多一個中子)含量比地球水體更高,這與1980年代歐空局喬托號探測哈雷彗星的結果相符,這讓地球上的水來自彗星的推論存疑。

隨著人類太空科技的快速發展,未來還會有更多的探測器前往各個小行星探測,有可能還會於次前往這顆67P彗星,進行取樣返回地球。羅塞塔號雖然拍攝到了很多有關67P彗星的清晰照片,但是它並沒有進行採樣返回,這也是一大遺憾,這個遺憾將在未來交給新的探測器去完成。

未來,科學家還會派出探測器深入柯伊伯帶進行探測,那裡存在著更多的像67P彗星這樣的太陽系化石,它們為人類揭開太陽系早期之謎提供了重要的線索,只要人類完全揭開太陽系的各種奧秘,也意味著可以揭開宇宙的一個大秘密。

雖然宇宙中有數不盡的星系,但是每一個星系的組成也離不開恆星,行星,它們的形成不一定完全相同,但也會有更多的相似之處,太陽系是如何形成的,其它像太陽系的星系的形成過程也應該差不多,一個小小太陽系的奧秘可能就是整個宇宙的奧秘。

小夥伴們,你們對此有何看法?


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