去年的7月4日有一些額外的煙火。美國宇航局的“深度撞擊”號航天器向一顆名為坦普爾1號的彗星發射了一個重達800多磅的彈丸。這次撞擊向這顆遊蕩的彗星注入了19吉焦耳的能量——相當於近5噸TNT炸藥的爆炸威力——並噴射出其最深層的秘密。大約1000萬公斤的彗星物質(超過2200萬磅)擴散到太空中,讓科學家們難得一見彗星的構成成分。現在,透過斯皮策太空望遠鏡進行觀測的研究人員公佈了他們的發現:彗星包含在截然不同的條件下形成的各種物質的混合物。
約翰霍普金斯大學的凱里·利斯及其同事透過斯皮策在7月2日至7月5日拍攝的12張紅外光譜圖研究了這次撞擊。在撞擊之前,坦普爾1號顯示出與其他彗星一樣的流塵,被太陽輻射從彗星本體推回。但在清晨撞擊之後,坦普爾1號顯示出它是由水冰和氣體、碳酸鹽、多環芳烴、矽酸鹽、硫化物和其他元素組成的。
這種成分的混合物與當前彗星塵埃的模型不符。檢測到的一些礦物質需要1100到1400開爾文之間的溫度——只有在靠近太陽的水星附近才能找到——以及諸如甲烷等只能在100K以下溫度保持穩定的揮發性氣體。這意味著在數十億年前孕育太陽的星雲中,一定發生過某種形式的長距離混合。
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光譜還暗示,水在彗星形成的區域一定很豐富,而且坦普爾1號不像其他一些同類彗星那樣富含碳;基於碳的材料似乎僅佔這顆彗星的20%,而其他彗星則高達50%。儘管如此,坦普爾1號的物質與1995年海爾-波普彗星噴射出的物質相匹配,這意味著這些彗星的形成方式大致相似,研究人員認為。科學雜誌昨天線上發表了分析光譜的論文。