在围绕彗星运行一年多后,欧洲罗塞塔号探测器和它的冰冷舞伴正迎来一个重要的里程碑:它们最接近太阳的时刻。
罗塞塔号及其目标 67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星,今天(8月13日)到达近日点,届时彗星的6.5年轨道会使其与太阳的距离缩短至1.149亿英里(1.85亿公里)。
67P彗星上的活动已经爆发。7月下旬,罗塞塔号的相机捕捉到一个喷流在不到半小时的时间内爆发。由于彗星需要大约一个月的时间才能达到最热,这意味着预计在短短几周内活动将达到顶峰。[查看罗塞塔号拍摄的更多惊人彗星照片]
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该任务的跨学科科学家乔尔·帕克表示:“罗塞塔任务的关键在于它的长期性。它在那里观察和记录彗星随时间的变化,使用相同的仪器套件,而不是飞掠——或者可能不同的任务在不同的时间使用不同的仪器进行飞掠。” 他是德克萨斯州圣安东尼奥市西南研究院的研究天文学家和主任。
罗塞塔号在发射进入太空近10年后,于2014年8月6日抵达67P彗星轨道。去年11月,轨道飞行器的小型菲莱着陆器在彗星上着陆,以研究该物体的表面。
帕克在接受 Space.com 采访时表示:“这为我们未来研究彗星活动奠定了基础,以便了解小尺度上正在发生的事情,这些事情无法从地球或近地观测中观察到。”
除其他事项外,研究人员将了解彗星的亮度如何增加,这可以为业余天文学家提供更好的预测,他说。研究人员还将研究彗星排放物(尘埃和气体)的成分如何变化,这将为了解早期宇宙的样子提供线索。
太阳系是如何形成的
像 67P 这样的彗星被认为是太阳系在行星和卫星形成之前的早期形态的碎片。因此,研究彗星和小行星有助于研究人员了解太阳系在 45 亿年前形成后不久的构成。
罗塞塔号是第一个围绕彗星运行的探测器,也是第一个在彗星表面投放小型探测器 菲莱彗星着陆器的探测器。在其他发现中,罗塞塔任务揭示了彗星上的水的类型与地球上的不同,这意味着像 67P 这样的彗星不可能向这个星球输送水。该探测器还检测到了有机物,它是地球以及可能整个宇宙生命的基石。
罗塞塔研究人员之间就彗星的喷发是否会随着物体越来越接近太阳而改变进行了一些讨论(和争议),另一位罗塞塔跨学科科学家保罗·魏斯曼说,他最近从美国宇航局加利福尼亚州喷气推进实验室退休。
太阳加热可能会揭示彗星深层区域,这些区域数百万或数十亿年来都未被触及,具体取决于 67P 之前经过太阳时有多少物质流失。
魏斯曼说:“这颗彗星在水中的氢成分中具有这种不寻常的比例,特别是稀有类型的氢(称为氘)与氢的比例。” “我们很想看看当它绕太阳运行时,以及当它变得更活跃时,这种情况是否会发生变化。”
彗星亮度
即使是专业天文学家也很难预测彗星在经过地球时会显得有多亮。帕克说,这是因为很难看到彗星的核(中心),因此测量是通过观察彗星或大气层进行的。[罗塞塔号和菲莱号的惊人彗星发现(信息图)]
帕克说,当罗塞塔号从近处观察 67P 时,该探测器将看到有多少气体逸出,气体带出多少尘埃以及气体颗粒有多大。魏斯曼补充说,这些颗粒可能达到一厘米(0.4 英寸)或更大,这足够大,彗星的成像仪器可以分辨出单个颗粒,并有可能跟踪它们的运动。
魏斯曼说,该团队还将观察太阳风(来自太阳的恒定气体流)如何与彗星表面相互作用并引起变化。研究人员还将观察彗星的彗发(其核周围的尘埃包层)在太阳风撞击时如何弯曲。
罗塞塔号的当前任务将于 2016 年 9 月 30 日结束,届时该任务将在距地球约 4 个天文单位(AU)的距离处运行。(一个天文单位是地日距离,约为 9300 万英里或 1.5 亿公里。)魏斯曼说,那时,探测器将离太阳太远,其太阳能电池板很难收集继续运行所需的能量,因此在那之后不太可能进行进一步的工作。
编者注: 欧洲航天局将于今天美国东部时间下午 1 点(格林尼治标准时间 1700)举办 Google 直播活动,以庆祝罗塞塔号和 67P 彗星到达近日点。您可以在这里观看该活动的直播:https://plus.google.com/events/cl01p03as680jn4iflpp1hmdbr4
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