回顾罗塞塔号的辉煌时刻

回顾罗塞塔号的辉煌时刻

欧洲航天局的罗塞塔号航天器已经度过了多事的 12 年。2004 年发射升空十年后,罗塞塔号创造了历史,成为第一艘将探测器降落在彗星上(尽管并非没有失误),并在彗星绕太阳运行时对其进行轨道飞行的航天器。

但罗塞塔号最终还是要关机了。周五,美国东部时间上午 7:00 前不久,罗塞塔号将坠落到 67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星表面,降落在这堆由冰和尘埃组成的橡皮鸭形小“头”上,并永远切断与地球的通信。罗塞塔号将瞄准彗星活跃的玛特区域,在碰撞前收集最后一批数据。

您可以在这里观看“光荣的迫降”。

自 2014 年 8 月抵达彗星以来,罗塞塔号已绕彗星运行 785 天,帮助科学家了解彗星的来源以及太阳系的历史。

“我们已经不再把这些彗星视为尘埃滚滚的雪球,而是将其视为一个复杂动态的‘世界’,其中有各种物理现象需要理解,”欧空局罗塞塔号项目科学家马特·泰勒在给《大众科学》的电子邮件中说道。“本周,我们将结束任务运行,但这些数据将为科学研究提供数十年的研究成果,特别是下一代科学家的研究成果。”

以下是两年任务期间的一些最激动人心的亮点。

67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星,2015 年 3 月 14 日由罗塞塔号拍摄。ESA/Rosetta/NAVCAM

67P彗星形状像一只鸭子

当罗塞塔号接近 67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星时,欧空局的科学家们惊讶地发现,这颗彗星并不是他们所期待的橄榄球形彗星。相反,67P 彗星有两个明显的叶状结构。

“这些图像依稀让我想起了一只有身体和头的橡皮鸭,”管理罗塞塔号 OSIRIS 相机的卡斯滕·古特勒 (Carsten Güttler) 在当时的新闻稿中说道。

科学家后来确定,67P 彗星的奇怪形状是两颗较小的彗星以低速相互碰撞的结果。

研究人员在深入研究 67P 彗星的过程中得出结论,它的两个叶状体很可能是在极冷的条件下缓慢形成的。换句话说,彗星是太阳系形成时留下的“古老残余”,而不是较大天体相互撞击时脱落的年轻碎片。

2016 年 9 月 2 日,罗塞塔号发现了失踪已久的菲莱着陆器。ESA/Rosetta/MPS 代表 OSIRIS 团队 MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA;背景:ESA/Rosetta/NavCam

菲莱的艰难旅程

罗塞塔号重达 200 磅的“菲莱”着陆器原本应该在 2014 年 11 月轻轻降落在彗星上。但是,探测器在着陆过程中遇到了坎坷,因为它未能锚定在彗星表面并弹开了,最后停在了一个阴凉处,无法给太阳能电池板充电。

此后不久,菲莱号便陷入了沉寂,直到 2015 年短暂苏醒,之后又恢复了平静。欧空局最终放弃了再次与菲莱号联系的想法。不过,本月初,罗塞塔号成功侦测到了探测器的最终落脚点。这让科学家们能够更好地理解他们从菲莱号收到的传输信息。

67P 彗星的地图显示了其不同区域;鸭子的“身体”在前景中若隐若现,头部在背景中。ESA/Rosetta/MPS 为 OSIRIS 团队提供 MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

近距离观察 67P 彗星

罗塞塔号和菲莱号对 67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星进行了彻底调查。科学家利用罗塞塔号 OSIRIS 相机拍摄的彗星图像绘制了彗星的多种地形,包括悬崖、陨石坑和凹槽。

在熄灭之前,菲莱号成功嗅出了有机分子,即富含碳的化合物,其中包括地球生命的组成部分。火星和其他彗星上都曾探测到过这类分子,但这是菲莱号首次允许科学家从彗星表面采集这些分子样本。

后来,科学家发现了 16 种不同有机化合物的证据,其中 4 种以前从未在彗星上发现过。他们还了解到,彗星表面有些地方柔软、布满灰尘,有些地方则坚硬如石。通过向彗星发射无线电波,菲莱发现彗星内部是蓬松的,也就是说,内部松散且充满孔洞,形成了一个海绵状彗星,85% 的空间都是空的。

水,但与我们的水不一样

科学家们在研究了 67P 彗星后认为,水很可能是由小行星而不是彗星带到地球上的。罗塞塔号彗星上的大部分水的成分与地球上的水不同。它含有氘(氢携带一个额外的中子,使其“更重”),这在地球上很少见。

今年我们还了解到67P彗星上的冰具有晶体结构,表明它非常古老。它似乎与太阳系同时形成,即46亿年前。

2015 年 3 月 28 日拍摄的 67P 彗星表面伊姆霍特普区域图像。ESA/Rosetta/NAVCAM

滞留氧气

这颗鸭形彗星上有大量氧气。“这是一个大惊喜,”泰勒告诉《大众科学》。 “氧气是一种友好的分子,喜欢与其他分子结合,因此单独存在氧气意味着它很早就被困在太阳系中。这限制了彗星的形成方式和地点。”

罗塞塔号首次在彗星上探测到的氧气可能是数十亿年前彗星形成时被困在冰粒和岩石中而形成的。

2015 年 7 月 29 日,67P 彗星爆发了一次“剧烈爆发”(又称彗星放屁),威力强大到足以吹散周围的太阳风。ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

向太阳航行

罗塞塔号跟踪彗星 67P 接近太阳,每 6.6 年绕太阳公转一次。这颗鸭形彗星升温时会燃烧掉罗塞塔号可以“尝到”的尘埃、冰和气体,从而形成云雾状光晕。

科学家观察到这颗不安分的彗星喷出大量气体,并喷出大量硫化氢和甲烷。蒸发的冰喷出物似乎在它们所到之处留下了坑坑洼洼的景观。

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