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人類首次圍觀“彗星撞火”看到啥?

時(shí)間:2015年07月31日 信息來源:“彗星撞火” 點(diǎn)擊:13695 字體:


美國宇航局公布的c/2013a1 賽丁泉彗星飛抵火星照片

核心提示:

近日,c/2013a1賽丁泉彗星飛抵火星的場景,讓全球天文學(xué)家與天文愛好者們興奮不已,他們都拿著天文望遠(yuǎn)鏡直指火星,競相目睹這一上百萬年才能一遇的大事件。

盡管在太陽系中有很多顆彗星被命名為賽丁泉,但這顆c/2013a1 賽丁泉彗星卻與眾不同,它具有獨(dú)特的天文科研價(jià)值。那么,什么是彗星?彗星來自哪里?這顆c/2013a1賽丁泉彗星具有什么樣的科研價(jià)值?

彗星來自哪里?

c/2013a1賽丁泉彗星之所以引起天文界的極大關(guān)注,原因來自多方面。其中,一個(gè)重要的原因就是該彗星具有傾角129度的獨(dú)特軌道,近日點(diǎn)約為1.4個(gè)天文單位,而遠(yuǎn)日點(diǎn)在遙遠(yuǎn)的奧爾特云。這顆賽丁泉彗星的軌道是典型的雙曲線軌道,從目前的軌道分析來看,c/2013a1彗星的軌道周期可能高達(dá)100萬年,也就是說在人類還是古猿的時(shí)代,這顆彗星的軌道受到擾動(dòng)就開始奔向內(nèi)太陽系了。

彗星又稱掃帚星,它的起源一直困擾著天文學(xué)家,一顆繞太陽飛行的彗星由于物質(zhì)揮發(fā)等原因其壽命一般很短暫。那么,太陽系形成了近50億年,為什么還會(huì)有彗星存在呢?

根據(jù)對長周期彗星的觀測,天文學(xué)家奧爾特大膽提出了一個(gè)假說:在距離太陽5萬個(gè)天文單位的太陽系外層空間,存在一個(gè)被稱為奧爾特云的球形彗星云。它內(nèi)部可能存在多達(dá)1000億顆彗星,遠(yuǎn)界點(diǎn)可能到了太陽和半人馬星的中間地帶,或者說它的外層部分已經(jīng)是星際空間的一部分,極易受到附近恒星的引力影響。

在奧爾特云受到擾動(dòng)時(shí),一些天體就可能改變軌道飛進(jìn)內(nèi)太陽系,成為我們看到的長周期彗星。此外,由于奧爾特云離地球太遠(yuǎn),目前人類還沒有辦法直接觀測到奧爾特云,只能通過長周期彗星間接推測奧爾特云的存在。天文學(xué)家認(rèn)為,奧爾特云是50多億年前太陽和行星形成后星云留下的殘余物質(zhì)構(gòu)成,是太陽系的活化石。因此,它為人類研究太陽系早期形成的歷史提供了珍貴的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。

曾預(yù)言將撞火星

此次c/2013a1彗星得到舉世矚目的關(guān)注,與它極為罕見的奧爾特云天體的身份密不可分,而且它還是人類有史以來近距離觀測到的首個(gè)來自奧爾特云的彗星。

c/2013a1彗星在2013年1月被發(fā)現(xiàn)后,天文學(xué)家根據(jù)持續(xù)觀測的軌道參數(shù)分析,它將在距離火星很近的上空飛過,甚至有可能和火星相撞。最初人們認(rèn)為它可能在40多萬公里的距離上飛掠火星,但不排除和火星相撞的可能性。

不過,隨著觀測時(shí)間的增加,天文學(xué)家根據(jù)不斷更新c/2013a1彗星的軌道參數(shù)推斷,這顆彗星撞擊火星的概率越來越低。最初人們根據(jù)觀測數(shù)據(jù)認(rèn)為撞擊火星的概率為0.08%,后來這種可能性降低到了0.05%。再后來,美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室修正彗星軌道參數(shù),認(rèn)為它將從距離火星平均11萬公里外的地方飛過,撞擊概率僅為1/12000。

假如這顆賽丁泉彗星和火星相撞的概率不幸成真,由于它是一顆逆行軌道的天體,而彗核直徑可能也有數(shù)公里到數(shù)十公里,迎頭相撞后火星將會(huì)產(chǎn)生巨大的爆炸,其釋放的能量可能達(dá)到1億~2億噸tnt當(dāng)量,這時(shí)地球上的人們將看到第二個(gè)太陽。

到目前為止,雖然人類還沒有在火星上發(fā)現(xiàn)生命或是智慧生物,但如果彗星撞火星的慘劇真的發(fā)生了,人們也不得不擔(dān)憂地球的命運(yùn)。

多顆探測器齊拍攝

幸運(yùn)的是,c/2013a1彗星并沒有與火星相撞,而是在距離火星13.9萬公里外的太空擦身而過。既然沒有發(fā)生彗火碰撞,因此天文學(xué)家對它的探測也就成了熱門。

來自奧爾特云的長周期彗星不止c/2013a1一顆,而且這顆彗星近日點(diǎn)約1.4個(gè)天文單位。如果天文學(xué)家只能用地面望遠(yuǎn)鏡觀測,它和其他長周期彗星并沒有多大區(qū)別。不過,c/2013a1彗星的特殊之處就在于近距離飛過火星,而火星表面和火星軌道上已經(jīng)有人類發(fā)射的多顆探測器。它們可以在極近的距離上探測這顆來自奧爾特云的彗星,這在人類的歷史上還是第一次。

目前,人類在火星上擁有“機(jī)遇號”和“好奇號”2部火星車,在火星軌道上擁有火星奧德賽、火星勘測軌道器和火星快車3顆探測器。今年9月末,美國的“美文”和印度的“曼加里安”2顆軌道器先后成功進(jìn)入火星軌道,也可以參與對c/2013a1彗星的探測。在這次百萬年一遇的圍觀中,美國的火星勘測軌道器大顯身手,通過hirise相機(jī)拍攝到了該彗星彗核最清晰的照片,拍攝時(shí)它距離彗星13.8萬公里,照片分辨率138米。

此前,天文學(xué)家已經(jīng)確定c/2013a1彗星的彗核大小直徑約1公里,但通過火星勘測軌道器的觀測,人類前所未有地拍攝到了來自奧爾特云天體的形狀?!皺C(jī)遇號”和“好奇號”火星車也拍攝了彗星的照片,而軌道上的其他探測器也拍攝或是分析了彗發(fā)彗尾的成分,尤其是剛進(jìn)入火星軌道不久的“美文”可能通過分析彗發(fā)彗尾與火星大氣的相互作用,得到這顆賽丁泉彗星大量珍貴的第一手信息。(張雪松)

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