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人类首次围观“彗星撞火”看到啥?

时间:2015年07月31日 信息来源:“彗星撞火” 点击: 字体:


美国宇航局公布的c/2013a1 赛丁泉彗星飞抵火星照片

核心提示:

近日,c/2013a1赛丁泉彗星飞抵火星的场景,让全球天文学家与天文爱好者们兴奋不已,他们都拿着天文望远镜直指火星,竞相目睹这一上百万年才能一遇的大事件。

尽管在太阳系中有很多颗彗星被命名为赛丁泉,但这颗c/2013a1 赛丁泉彗星却与众不同,它具有独特的天文科研价值。那么,什么是彗星?彗星来自哪里?这颗c/2013a1赛丁泉彗星具有什么样的科研价值?

彗星来自哪里?

c/2013a1赛丁泉彗星之所以引起天文界的极大关注,原因来自多方面。其中,一个重要的原因就是该彗星具有倾角129度的独特轨道,近日点约为1.4个天文单位,而远日点在遥远的奥尔特云。这颗赛丁泉彗星的轨道是典型的双曲线轨道,从目前的轨道分析来看,c/2013a1彗星的轨道周期可能高达100万年,也就是说在人类还是古猿的时代,这颗彗星的轨道受到扰动就开始奔向内太阳系了。

彗星又称扫帚星,它的起源一直困扰着天文学家,一颗绕太阳飞行的彗星由于物质挥发等原因其寿命一般很短暂。那么,太阳系形成了近50亿年,为什么还会有彗星存在呢?

根据对长周期彗星的观测,天文学家奥尔特大胆提出了一个假说:在距离太阳5万个天文单位的太阳系外层空间,存在一个被称为奥尔特云的球形彗星云。它内部可能存在多达1000亿颗彗星,远界点可能到了太阳和半人马星的中间地带,或者说它的外层部分已经是星际空间的一部分,极易受到附近恒星的引力影响。

在奥尔特云受到扰动时,一些天体就可能改变轨道飞进内太阳系,成为我们看到的长周期彗星。此外,由于奥尔特云离地球太远,目前人类还没有办法直接观测到奥尔特云,只能通过长周期彗星间接推测奥尔特云的存在。天文学家认为,奥尔特云是50多亿年前太阳和行星形成后星云留下的残余物质构成,是太阳系的活化石。因此,它为人类研究太阳系早期形成的历史提供了珍贵的第一手数据。

曾预言将撞火星

此次c/2013a1彗星得到举世瞩目的关注,与它极为罕见的奥尔特云天体的身份密不可分,而且它还是人类有史以来近距离观测到的首个来自奥尔特云的彗星。

c/2013a1彗星在2013年1月被发现后,天文学家根据持续观测的轨道参数分析,它将在距离火星很近的上空飞过,甚至有可能和火星相撞。最初人们认为它可能在40多万公里的距离上飞掠火星,但不排除和火星相撞的可能性。

不过,随着观测时间的增加,天文学家根据不断更新c/2013a1彗星的轨道参数推断,这颗彗星撞击火星的概率越来越低。最初人们根据观测数据认为撞击火星的概率为0.08%,后来这种可能性降低到了0.05%。再后来,美国宇航局喷气推进实验室修正彗星轨道参数,认为它将从距离火星平均11万公里外的地方飞过,撞击概率仅为1/12000。

假如这颗赛丁泉彗星和火星相撞的概率不幸成真,由于它是一颗逆行轨道的天体,而彗核直径可能也有数公里到数十公里,迎头相撞后火星将会产生巨大的爆炸,其释放的能量可能达到1亿~2亿吨tnt当量,这时地球上的人们将看到第二个太阳。

到目前为止,虽然人类还没有在火星上发现生命或是智慧生物,但如果彗星撞火星的惨剧真的发生了,人们也不得不担忧地球的命运。

多颗探测器齐拍摄

幸运的是,c/2013a1彗星并没有与火星相撞,而是在距离火星13.9万公里外的太空擦身而过。既然没有发生彗火碰撞,因此天文学家对它的探测也就成了热门。

来自奥尔特云的长周期彗星不止c/2013a1一颗,而且这颗彗星近日点约1.4个天文单位。如果天文学家只能用地面望远镜观测,它和其他长周期彗星并没有多大区别。不过,c/2013a1彗星的特殊之处就在于近距离飞过火星,而火星表面和火星轨道上已经有人类发射的多颗探测器。它们可以在极近的距离上探测这颗来自奥尔特云的彗星,这在人类的历史上还是第一次。

目前,人类在火星上拥有“机遇号”和“好奇号”2部火星车,在火星轨道上拥有火星奥德赛、火星勘测轨道器和火星快车3颗探测器。今年9月末,美国的“美文”和印度的“曼加里安”2颗轨道器先后成功进入火星轨道,也可以参与对c/2013a1彗星的探测。在这次百万年一遇的围观中,美国的火星勘测轨道器大显身手,通过hirise相机拍摄到了该彗星彗核最清晰的照片,拍摄时它距离彗星13.8万公里,照片分辨率138米。

此前,天文学家已经确定c/2013a1彗星的彗核大小直径约1公里,但通过火星勘测轨道器的观测,人类前所未有地拍摄到了来自奥尔特云天体的形状。“机遇号”和“好奇号”火星车也拍摄了彗星的照片,而轨道上的其他探测器也拍摄或是分析了彗发彗尾的成分,尤其是刚进入火星轨道不久的“美文”可能通过分析彗发彗尾与火星大气的相互作用,得到这颗赛丁泉彗星大量珍贵的第一手信息。(张雪松)

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