一项新的研究表明,彗星是太阳系形成于46亿年前遗留下来的原始残余物,而不是由较大天体之间碰撞产生的年轻碎片。
研究人员表示,这一发现可能有助于更好地理解太阳系是如何形成和演化的。
欧洲航天局罗塞塔彗星探测任务的项目科学家马特·泰勒在一份声明中说:“彗星真的是太阳系的宝藏。”[欧洲罗塞塔彗星探测任务图片集]
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泰勒补充说:“它们为我们提供了无与伦比的洞察力,了解在早期行星建造过程中重要的过程,以及这些过程与我们今天看到的太阳系结构之间的关系。”泰勒没有参与这项新研究。
研究团队成员分析了罗塞塔探测器的观测数据,该探测器自2014年8月以来一直在67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星周围运行。
他们还研究了陨石、美国国家航空航天局星尘任务的数据,以及各种航天器和地面望远镜对遥远的海王星外天体 (TNO)、巨行星的卫星和外太阳系其他天体的观测。
研究人员表示,这些数据——以及对热物理学、轨道演化和碰撞物理学等现象进行研究的建模工作——有力地支持了彗星是原始天体的观点。
例如,罗塞塔的测量表明,67P彗星的内部非常多孔且密度很低。研究团队成员表示,如果彗星是通过剧烈的碰撞形成和增长的,正如主要的竞争性彗星起源假说所认为的那样,那么它的内部反而会非常致密。
罗塞塔的观测还显示,67P彗星富含一氧化碳和氧气等挥发性物质,并且彗星表面几乎没有或根本没有被液态水改变过。
研究人员表示,这些特征强烈暗示该彗星是在极其寒冷的环境中经过很长时间形成的,并且没有经历过明显的“热处理”。
瑞典乌普萨拉大学和美国宇航局喷气推进实验室的首席研究员比约恩·戴维森在同一份声明中说:“彗星似乎没有显示出碰撞瓦砾堆的预期特征,而碰撞瓦砾堆是由海王星外天体等大型天体撞击破碎形成的。” “相反,我们认为它们是在海王星外天体的阴影下缓慢增长的,并在46亿年的时间里基本上完好无损地保存了下来。”
然而,海王星外天体可能在彗星的演化中发挥了作用。例如,研究团队成员认为,在太阳系早期,海王星外天体的引力拖拽扰乱了彗星的轨道,导致其中一些彗星相互碰撞并合并。(67P彗星被认为是很久以前合并的产物。)
戴维森说:“我们的新模型解释了我们在罗塞塔探测器对其彗星的详细观测中看到的情况,以及之前的彗星飞掠任务所暗示的情况。”
这项新研究于周四(7月28日)在期刊《天文学与天体物理学》上在线发表。
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