在圍繞彗星執行一年多後,歐洲羅塞塔號探測器和它的冰冷舞伴正迎來一個重要的里程碑:它們最接近太陽的時刻。
羅塞塔號及其目標 67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星,今天(8月13日)到達近日點,屆時彗星的6.5年軌道會使其與太陽的距離縮短至1.149億英里(1.85億公里)。
67P彗星上的活動已經爆發。7月下旬,羅塞塔號的相機捕捉到一個噴流在不到半小時的時間內爆發。由於彗星需要大約一個月的時間才能達到最熱,這意味著預計在短短幾周內活動將達到頂峰。[檢視羅塞塔號拍攝的更多驚人彗星照片]
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該任務的跨學科科學家喬爾·帕克表示:“羅塞塔任務的關鍵在於它的長期性。它在那裡觀察和記錄彗星隨時間的變化,使用相同的儀器套件,而不是飛掠——或者可能不同的任務在不同的時間使用不同的儀器進行飛掠。” 他是德克薩斯州聖安東尼奧市西南研究院的研究天文學家和主任。
羅塞塔號在發射進入太空近10年後,於2014年8月6日抵達67P彗星軌道。去年11月,軌道飛行器的小型菲萊著陸器在彗星上著陸,以研究該物體的表面。
帕克在接受 Space.com 採訪時表示:“這為我們未來研究彗星活動奠定了基礎,以便了解小尺度上正在發生的事情,這些事情無法從地球或近地觀測中觀察到。”
除其他事項外,研究人員將瞭解彗星的亮度如何增加,這可以為業餘天文學家提供更好的預測,他說。研究人員還將研究彗星排放物(塵埃和氣體)的成分如何變化,這將為了解早期宇宙的樣子提供線索。
太陽系是如何形成的
像 67P 這樣的彗星被認為是太陽系在行星和衛星形成之前的早期形態的碎片。因此,研究彗星和小行星有助於研究人員瞭解太陽系在 45 億年前形成後不久的構成。
羅塞塔號是第一個圍繞彗星執行的探測器,也是第一個在彗星表面投放小型探測器 菲萊彗星著陸器的探測器。在其他發現中,羅塞塔任務揭示了彗星上的水的型別與地球上的不同,這意味著像 67P 這樣的彗星不可能向這個星球輸送水。該探測器還檢測到了有機物,它是地球以及可能整個宇宙生命的基石。
羅塞塔研究人員之間就彗星的噴發是否會隨著物體越來越接近太陽而改變進行了一些討論(和爭議),另一位羅塞塔跨學科科學家保羅·魏斯曼說,他最近從美國宇航局加利福尼亞州噴氣推進實驗室退休。
太陽加熱可能會揭示彗星深層區域,這些區域數百萬或數十億年來都未被觸及,具體取決於 67P 之前經過太陽時有多少物質流失。
魏斯曼說:“這顆彗星在水中的氫成分中具有這種不尋常的比例,特別是稀有型別的氫(稱為氘)與氫的比例。” “我們很想看看當它繞太陽執行時,以及當它變得更活躍時,這種情況是否會發生變化。”
彗星亮度
即使是專業天文學家也很難預測彗星在經過地球時會顯得有多亮。帕克說,這是因為很難看到彗星的核(中心),因此測量是透過觀察彗星或大氣層進行的。[羅塞塔號和菲萊號的驚人彗星發現(資訊圖)]
帕克說,當羅塞塔號從近處觀察 67P 時,該探測器將看到有多少氣體逸出,氣體帶出多少塵埃以及氣體顆粒有多大。魏斯曼補充說,這些顆粒可能達到一釐米(0.4 英寸)或更大,這足夠大,彗星的成像儀器可以分辨出單個顆粒,並有可能跟蹤它們的運動。
魏斯曼說,該團隊還將觀察太陽風(來自太陽的恆定氣體流)如何與彗星表面相互作用並引起變化。研究人員還將觀察彗星的彗發(其核周圍的塵埃包層)在太陽風撞擊時如何彎曲。
羅塞塔號的當前任務將於 2016 年 9 月 30 日結束,屆時該任務將在距地球約 4 個天文單位(AU)的距離處執行。(一個天文單位是地日距離,約為 9300 萬英里或 1.5 億公里。)魏斯曼說,那時,探測器將離太陽太遠,其太陽能電池板很難收集繼續執行所需的能量,因此在那之後不太可能進行進一步的工作。
編者注: 歐洲航天局將於今天美國東部時間下午 1 點(格林尼治標準時間 1700)舉辦 Google 直播活動,以慶祝羅塞塔號和 67P 彗星到達近日點。您可以在這裡觀看該活動的直播:https://plus.google.com/events/cl01p03as680jn4iflpp1hmdbr4
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