來(lái)源:hao123百家號(hào) 時(shí)間:2022-03-27 05:47:26
人類(lèi)探索恒星、行星、矮星系和小行星,可你聽(tīng)說(shuō)過(guò)人類(lèi)發(fā)射探測(cè)器探索彗星嗎?不要覺(jué)得奇怪,人類(lèi)已經(jīng)探索了很多有意想不到的天體,其中就有身世成謎的彗星。
彗星與人類(lèi)之前探索的天體不一樣。首先,很多彗星的軌道是沒(méi)有規(guī)律可言的,這對(duì)人類(lèi)追尋其蹤跡有著很大的難度。其次,有規(guī)律的彗星,比如哈雷彗星,其周期76年,運(yùn)氣不好的天文學(xué)家一生都遇不上一次。
最后就是,彗星受到的干擾很多,尤其是木星這個(gè)大塊頭,很多彗星本來(lái)飛得好好的,一遇見(jiàn)它,好家伙,軌跡立馬改變。
所以,雖然彗星的數(shù)量不算少,可真正能夠讓人成功“探測(cè)”的少之又少。于是科學(xué)家們挑來(lái)挑去,選中了一顆距離地球40億公里的彗星,于是便發(fā)射探測(cè)器前往探索。這艘承載著無(wú)數(shù)人期望的飛行器,跨越數(shù)億公里,在太空追逐了10年,終于到達(dá)了彗星附近。
第一次近距離觀(guān)察彗星,想想都很激動(dòng),不過(guò)這個(gè)彗星和人們想象中的不一樣,有著另一種風(fēng)景。那么探測(cè)器看見(jiàn)了什么?想要弄清楚這個(gè)問(wèn)題,我們應(yīng)該知道,人類(lèi)為什么要花費(fèi)這么多精力去探索彗星,畢竟,它并不是我們今后想要移民的目標(biāo)。
為何探索彗星
人類(lèi)探索彗星并不是為了以后從地球上“跑路”,而是要弄明白地球的過(guò)去。這么多年來(lái),關(guān)于地球上的水是從何而來(lái)的,一直爭(zhēng)論不休。
很多人認(rèn)為,水是地球自誕生以來(lái)就有的,只不過(guò)一直藏在地殼里。還有一種說(shuō)法是,水其實(shí)是天外來(lái)客,它是彗星帶來(lái)的。
之所以有這樣的爭(zhēng)論,是因?yàn)榈刭|(zhì)挖掘后人們發(fā)現(xiàn),地球曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)很炙熱的“火球”時(shí)期,在地球誕生的最初幾億年。那個(gè)時(shí)候的地球上面全部都是巖漿和熔融狀態(tài)的巖石。所以即便有水,也早就蒸發(fā)殆盡了。
可就在地球冷卻后沒(méi)多久,它咯嘣一下就有了海洋,如此突然的水,不禁讓人懷疑,水是哪里來(lái)的?也就因此出現(xiàn)了之前的兩個(gè)猜測(cè)。想要證明地球上的水是彗星帶來(lái)的,起碼要真的近距離了解彗星才能下定論,可是人類(lèi)真正了解的彗星太少了,這也讓“彗星帶水”這個(gè)假說(shuō)一度被人類(lèi)拋棄了一樣。
終于,在2004年,歐洲航空局花費(fèi)13億歐元打造的羅塞塔計(jì)劃實(shí)行,人們將探測(cè)器送往40億公里外的一顆彗星——丘留莫夫-格拉西緬科彗星,又叫67P彗星。
丘留莫夫-格拉西緬科彗星
這是一顆有自己軌道和周期的彗星,軌道周期為6.44年,不僅如此,它還有自轉(zhuǎn)周期,是12小時(shí),相當(dāng)于地球自轉(zhuǎn)時(shí)間的一半。
為何一顆彗星既公轉(zhuǎn)還自轉(zhuǎn)呢?這就不得不提到木星,它被譽(yù)為彗星的“墳?zāi)埂保瑲v史上撞擊它的彗星數(shù)不勝數(shù),距離最近的一次就是1994年的“彗木相撞”。由于木星的質(zhì)量實(shí)在是太大了,任何從它身邊飛過(guò)的彗星都不可避免地受到了影響。科學(xué)家推測(cè),如果不是木星,地球可能會(huì)毀于一次與天體的撞擊。
從2004年到2014年,羅塞塔號(hào)在太空中追逐了10年的時(shí)間,終于抵達(dá)目的地。歷經(jīng)千辛萬(wàn)苦才到達(dá),但沒(méi)時(shí)間給羅塞塔號(hào)休息,它馬上拍攝了丘留莫夫-格拉西緬科彗星的第一張照片。
雖然是黑白的,但我們看清它的形狀,有點(diǎn)像一個(gè)大啞鈴,又有點(diǎn)像一個(gè)大靴子??傊腿藗冇∠笾袀鹘y(tǒng)的天體相差甚遠(yuǎn),更與我們心目中的彗星南轅北轍。
彗星通常會(huì)發(fā)光發(fā)亮,帶著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴,其核心是一塊類(lèi)似于隕石的固體物質(zhì),不過(guò)主要成分不是石頭,而是固態(tài)水、固態(tài)的甲烷等,尾巴發(fā)光,也是因?yàn)闇囟壬撸瑢?dǎo)致固態(tài)氣體它發(fā)生升華,氣體分子里面的粒子們發(fā)生了電子躍遷,從而閃現(xiàn)出光和顏色。
由于是黑白照片,67P彗星的光、尾巴通通沒(méi)有,只有它的內(nèi)核,一個(gè)巨大的不規(guī)則的固體物質(zhì)。這景色,好像不是人們最初想看到的,不過(guò)也不要緊,這是人類(lèi)第一次近距離觀(guān)察彗星,雖然“丑”了點(diǎn),可也是一次重大的突破。那么67P彗星,也就是丘留莫夫-格拉西緬科彗星,到底是一顆怎樣的天體呢?
由于形狀不規(guī)則,科學(xué)家們只能將其用長(zhǎng)寬高來(lái)形容,長(zhǎng)4.1千米,寬3.2千米,高1.3 千米。它看起來(lái)上面像是布滿(mǎn)了巖石,風(fēng)景看起來(lái)有點(diǎn)像地球上的山脈,其實(shí)這只是它上面的水和氣體,因?yàn)榈蜏爻尸F(xiàn)了固態(tài)。它的溫度在零下94度到零下41度之間,沒(méi)有液態(tài)水,因此可以徹底和生命說(shuō)拜拜了。
羅塞塔號(hào)將一艘名為菲萊的登錄器放上了67P彗星,想要采集上面的樣本進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)菲萊的采集與分析,67P彗星含量最多的是水,也就是說(shuō)我們看到的地貌其實(shí)大部分都是冰組成的。
可是,它的水跟地球上的水不一樣。我們平時(shí)喝的水,是兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成,67P彗星上的水是氫原子的同位素氘組成。這說(shuō)明,67P彗星很可能帶有放射性。
既然已經(jīng)對(duì)67P彗星進(jìn)行了深入的探索,難道就沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它是從哪里來(lái)的嗎?
彗星的故鄉(xiāng)
非常遺憾,雖然羅塞塔計(jì)劃將67P從里到外研究了一個(gè)遍,可是真的沒(méi)有證據(jù)顯示它是哪里來(lái)的。只能根據(jù)科學(xué)家們的假設(shè),為彗星設(shè)想一個(gè)故鄉(xiāng)——奧爾特星云。
彗星的主要成分是冰和固態(tài)氣體,說(shuō)明其起源地在小行星帶之外。因?yàn)楦鶕?jù)太陽(yáng)系八大行星可以看出,小行星帶是一個(gè)分界線(xiàn),其之內(nèi),是巖石行星們,火星、地球、金星、水星;其之外,則是氣態(tài)行星,木星、土星、天王和海王星。
而且說(shuō)是氣態(tài)行星,其實(shí)它們大部分的氣體都因?yàn)闇囟忍统尸F(xiàn)固態(tài),時(shí)而又會(huì)在上面爆發(fā)最嚴(yán)重的風(fēng)暴。因此,彗星的故鄉(xiāng),肯定在更遠(yuǎn)的地方。
之前大家一直認(rèn)為,冥王星是太陽(yáng)系的盡頭,但是旅行者號(hào)探測(cè)器帶回來(lái)的信息顯示,冥王星本身處于一個(gè)叫柯伊伯帶的地方,里面布滿(mǎn)了是矮星系和其它碎片。再往外是什么,就沒(méi)有現(xiàn)實(shí)的證據(jù)證明了,科學(xué)家們假象了一個(gè)天體,叫做奧爾特星云。
這里也被認(rèn)為是彗星的故鄉(xiāng)。奧爾特星云是當(dāng)初太陽(yáng)系形成后,殘留下來(lái)的星云遺骸,里面還有大量的氣體以及塵埃。由于距離太陽(yáng)太遠(yuǎn)了,這些氣體便成為了固體,最后混合而成了一顆顆彗星。由于奧爾特星云還屬于廣義范圍內(nèi)的太陽(yáng)系,因?yàn)殄缧沁€是會(huì)受到太陽(yáng)引力的影響,于是它們圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。
如果沒(méi)有受到影響,彗星會(huì)以橢圓的軌跡圍繞太陽(yáng),可是,木星、土星、天王星和海王星是太陽(yáng)系最大的四個(gè)行星,它們一路干擾彗星的飛行,最后,大部分彗星都變?yōu)榱藷o(wú)序彗星,沒(méi)有自己的固定軌道和周期。但也有一些星云的彗星,在重重影響下還能維持力平衡,最后成為有規(guī)律的天體。
雖然這些都是假說(shuō),不能作為67P彗星故鄉(xiāng)的確鑿證據(jù),不過(guò)人類(lèi)能成功拍攝并降落在彗星上,已經(jīng)是巨大的進(jìn)步。這顆彗星的景色不盡如人意,可誰(shuí)又能否認(rèn)它的意義呢?它是人類(lèi)到達(dá)的第一顆彗星,但絕對(duì)不是最后一顆。
未來(lái)某一天,還會(huì)有更多彗星被探測(cè),屆時(shí)關(guān)于地球水的謎團(tuán),也許就自然解開(kāi)了。
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