根據一項利用歐洲太空探測器觀測的新研究,彗星表面似乎散佈著水冰斑塊。
目前正在繞彗星67P/丘留莫夫-格拉西緬科執行的羅塞塔號探測器在該彗星表面發現了120個明亮、反光的斑點,它們至少有幾米(約 6 英尺)大小。雖然它們的成分仍在研究中,但科學家們注意到,這些斑點往往出現在陽光照射不到的區域。研究人員還指出,經過一個月的觀測,這些斑點沒有發生明顯的變化。
伯爾尼大學的物理學家安託萬·波莫羅在宣告中說:“水冰是這些特徵的出現和性質最合理的解釋。” [照片:歐洲的羅塞塔彗星任務圖片]
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“在我們觀測時,彗星離太陽足夠遠,以至於水冰昇華的速度將低於每小時入射太陽能量 1 毫米,”波莫羅說,他是分析這些亮點研究的主要作者。“相比之下,如果暴露的是二氧化碳或一氧化碳冰,當被同樣數量的陽光照射時,它會迅速昇華。因此,我們預計此時不會看到這種型別的冰穩定在表面。”
根據羅塞塔號的測量,這些斑點的亮度是彗星平均表面亮度的 10 倍。有時它們會一起出現,尤其是在懸崖底部時。研究團隊推測這是因為懸崖牆最近被侵蝕或坍塌,露出了塵土表面下的物質。
羅塞塔號探測器於 2014 年 9 月在彗星 67P/丘留莫夫-格拉西緬科上看到的亮斑示例。一項新的分析表明這些斑塊可能是水冰。
圖片來源:ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
在其他位置,也觀察到單獨的亮斑。科學家認為這些情況代表著當彗星運動更加活躍時,從表面升起的物體。然而,這些物體的移動速度不足以完全逃脫彗星的引力。
根據對彗星留下的尾跡的觀測,已知彗星富含冰。當彗星接近太陽時,恆星的熱量會加熱彗星表面並導致冰融化。這個過程也會釋放出聚集在冰附近的塵埃。但並非所有塵埃都會逃逸,隨著塵埃沉降回表面或根本沒有離開,彗星表面變得非常暗。
目前尚不清楚冰斑是什麼時候形成的,但研究小組有兩個假設。第一個假設表明,當 6.5 年前 67P 最接近太陽時,彗星活動將冰塊推入陰影區域並保護它們免受太陽照射。或者,也許當地球離太陽較遠時,地表下的二氧化碳和一氧化碳推動了冰塊的移動。
該團隊還在實驗室進行了一些測試,以觀察當水冰與其他礦物質結合時會發生什麼。研究人員發現,當這種冰暴露在模擬的太陽光照射下時,會形成幾毫米厚的塵埃層。這一薄層可能足以遮蓋彗星下方的冰。但如果彗星活動將更大的塵埃塊推到一邊,它就會顯示出下面的冰。
觀測結果發表在《天文學與天體物理學》雜誌上,基於去年 9 月,羅塞塔號抵達彗星一個月後,OSIRIS 窄角相機拍攝的觀測結果。
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