太陽系大事件,賽丁泉來了!
- 發佈時間:2014-10-22 08:32:37 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
火星來客·彗星篇
10月20日清晨,火星與她的“客人”親密接觸——賽丁泉彗星在距火星約14.2萬公里的距離處掠過,這次被形容為百萬年一遇的約會引起了火星探測器的集體“圍觀”,包括好奇號和機遇號火星車在內的多枚探測器,調整姿態嚴陣以待,以便在確保自身安全的情況下觀測這次“約會”。
來去匆匆的彗星,不離不棄的探測器——讓我們分別來認識一下這些火星“客人”。
這顆編號C/2013 A1的彗星由澳大利亞的資深彗星獵手羅伯特·麥克諾特(Robert McNaught)在2013年初發現,由探測到它的塞丁泉(Siding Spring)天文臺命名。隨即,賽丁泉彗星在天文學界引發關注,因為人們發現它會在今年下半年運作到距離火星極近的位置,甚至曾經一度認為它將一頭撞向火星。
現在,賽丁泉來了,更確切地説,它已經走了。根據美國宇航局網站報道,10月20日淩晨 “賽丁泉”彗星近距離通過火星附近,當時正在火星地面和軌道上的探測器對此事件進行了觀察,目前數據開始傳回,更多的觀測結果將陸續發佈。
漫長旅程
彗星出發時,人類還生活在遠古時代
賽丁泉彗星來自太陽系邊緣的奧爾特星雲,那裏被稱為太陽系形成時期的“棄兒”,保留著太陽系形成初期的痕跡。
美國約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的天體物理學家凱里·裏斯(Carey Lisse)表示:“賽丁泉彗星可能是由於一顆路過的恒星的引力作用而被‘踢’進內太陽系的。”他説:“所以想一想這樣一個情景:當這顆彗星開始它這趟漫漫旅途時,地球上的人類還處在遠古時代的懵懂時期,而它現在才終於抵達這裡。之所以我們可以觀測它,是因為我們在火星表面和軌道上都擁有探測器。這真是讓人興奮。”
還是46億年前太陽系形成時的“模樣”
“這顆彗星飛掠火星的距離非常近,如果放到我們的地月係中,它會來到月球到地球距離的1/3處。”裏斯表示,“彗星的尾巴會從地球延伸到月球,它的彗發會填滿地球和月亮之間大約一半的空隙。就是有那麼大。”
彗星有兩種,一種是路過太陽系看一次就再也不回來了的;另一種為週期彗星,會不定時“回家看看”。這次掠過火星的賽丁泉彗星軌道為雙曲線型,非週期性。天文學家希望彗星與火星雙方足夠接近,以揭示有關太陽系起源的線索。
研究人員相信賽丁泉彗星非常原始,在它大約46億年前形成之後沒有發生過大的改變。 諾丁漢特倫特大學的一位天文學專家丹·布朗稱,像賽丁泉這樣的彗星,基本上是岩石與塵埃鑲嵌在冰凍氣體裏的“臟雪球”。這是它第一次向著太陽系的中心而來,它的組成物質幾乎未受太陽影響而改變,因此能夠使我們了解46億年前,太陽系早期的物質組成。
曾經的擔憂
擦身而過還是迎頭痛擊?
這顆彗星被發現的消息剛剛公佈,參與卡特琳娜巡天項目(Catalina Sky Survey)的天文學家就在他們自己的數據庫中找到了2012年12月8日拍到的彗星照片。果殼網的報道指出,這些數據幫助天文學家確定了這顆彗星的軌道。根據計算得出的軌道外推,他們發現這顆彗星會在2014年10月19日前後以極近的距離飛掠火星,到火星的距離只有大約100000千米。
科學家們曾經擔心賽丁泉會一頭撞上火星,如果撞擊真的發生,那麼將釋放出大約相當於35萬億噸TNT炸藥的爆炸當量。雖然會危及火星探測器的安全,但科學家預言,這樣一場撞擊將會將大量的物質送入火星大氣層——塵埃,沙粒,水汽以及其他物質,其結果便是形成一個比我們今日所見更加溫暖也更加濕潤的火星。但最終的彗星軌道測算表明撞擊是不會發生的。
彗星與小行星類似,都是行星際空間中的碎塊,主要由岩石構成,圍繞太陽運轉。不過,彗星上還含有大量二氧化碳、一氧化碳和水,這些物質在地球上通常都呈氣態和液態,但在太空深處,它們會被凍成固體,被稱為彗核。
隨著彗星一點點靠近太陽,彗核會被加熱,這些物質也會昇華,直接從固體變成氣體。它們在彗核的表面和內部都有分佈,因此在昇華的時候,它們會像地球上的噴泉那樣,從一個個出氣口噴涌而出。這些出氣口起到了類似火箭的作用,輕輕地推動著彗核。久而久之,這一過程就會稍稍改變彗星的軌道——這正是精確預測一顆彗星很久以後的確切位置如此困難的原因所在。
預言中的大戲
火星極光、流星雨或絢麗登場
儘管賽丁泉彗星不會撞擊火星,彗星相當龐大的大氣(彗發)卻可能與火星稀薄的大氣相遇。彗星大氣與火星大氣層之間將會發生什麼事情,是科學家們最關心的。之前的報道稱,有一點是幾乎可以肯定的,那就是火星上屆時將會發生流星雨。屆時,對流星進行光譜分析將有助於加深對火星高層大氣性質的了解。
和地球不同,火星不具備全球性磁場。相反,其磁場是呈零碎分佈的。在不同的小片區域上火星的磁場突出地表,形成局部的磁感線覆蓋區,宛如一塊被反覆打上補丁的破布。不過火星剩餘磁場儘管零碎,但仍然相對集中分佈于南半球。研究者分析,當來自彗星的帶電粒子轟擊火星大氣時,在磁場作用下將很有可能發生極光現象。