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美飞船近距掠过彗星 遭遇星际"雪暴"突袭(组图)

http://www.kexue.com 2010-11-23 09:20:00 新浪科技  发表评论

这张照片由EPOXI探测器搭载的高分辨率成像设备(HRI)拍摄,显示哈特利-2彗星彗核的一部分。太阳光从右侧照亮彗核。图中可以看到周围的微粒云。该图像拍摄于11月4日飞船最接近彗核的时刻。
这张照片由EPOXI探测器搭载的高分辨率成像设备(HRI)拍摄,显示哈特利-2彗星彗核的一部分。太阳光从右侧照亮彗核。图中可以看到周围的微粒云。该图像拍摄于11月4日飞船最接近彗核的时刻。

这张图像是坦普尔-1和哈特利-2彗星彗核的对比,这两颗彗星均由同一艘飞船进行了考察。数据显示坦普尔-1彗星的彗核比哈特利-2大5倍。另 外,哈特利-2彗核表面明显可见喷流特征,但坦普尔-1彗核这一现象相对很弱。坦普尔-1彗核最长处为7.6公里,其这幅图像由拍摄于2005年7月4日 的25幅图像合成;而哈特利-2为2.2公里,这幅图像则是使用中分辨率相机(MRI)拍摄于2010年11月4日。
这张图像是坦普尔-1和哈特利-2彗星彗核的对比,这两颗彗星均由同一艘飞船进行了考察。数据显示坦普尔-1彗星的彗核比哈特利-2大5倍。另外,哈特利-2彗核表面明显可见喷流特征,但坦普尔-1彗核这一现象相对很弱。坦普尔-1彗核最长处为7.6公里,其这幅图像由拍摄于2005年7月4日的25幅图像合成;而哈特利-2为2.2公里,这幅图像则是使用中分辨率相机(MRI)拍摄于2010年11月4日。

  美国宇航局下属的EPOXI飞船于2010年11月4日对哈特利-2彗星的彗核进行了近距离的飞掠考察。在之后的数据分析中科学家们惊讶的发现飞船遭遇了一次星际“雪暴”。

  此次近距离贴近观察提供了关于彗星彗核部分足够清晰的图像,可以首次允许科学家们判断彗星的尘埃与气体喷流究竟来自彗核上哪些具体地点。美国宇航局和其他机构的科学家们目前开始对图像进行分析。

  EPOXI飞船在考察期间注意到了一个彗核“雪球风暴”现象,当飞船接近彗核时,它观测到一股由二氧化碳形成的喷流,其间夹杂大量小如高尔夫球或大于篮球的松散冰晶团块,从土豆形状的彗核中喷射出来。

  由于这是这艘飞船近距离考察过的第二颗彗星,科学家们得以将考察数据与其先前考察过的一颗彗星进行对比研究。在2005年,这艘飞船曾经成功逼近坦普尔-1号彗星,并向其彗核发射撞击器,实施“深空撞击”计划,并对撞击后果进行观测。

  “这是我们首次在彗核周围空间观测到微细质地的冰球云,并且确认它是由二氧化碳喷流驱动的。”迈克尔·奥哈恩(Michael A'Hearn)说。他来自美国马里兰大学,是EPOXI项目的首席科学家。“我们曾经在坦普尔-1号彗星周围搜寻这种现象的存在,但结果并未发现。”

  这项新的发现证明哈特利-2彗星的彗核活动和坦普尔-1号或其他全部三颗已经被探测器考察过的彗星彗核都不一样。二氧化碳的因素似乎在研究哈特利-2彗星时显得尤为重要,并且或许可以解释为何该彗星粗糙和平坦的表面对太阳热量的反应如此不同。另外,这颗彗星上内部水分的逃逸机制可能也很不同。

  “当我们第一次看到彗核周围飞散的雪球时,我们的下巴都快掉下来了,”皮特·斯科尔茨(PeteSchultz)说,他来自布朗大学,是EPOXI项目的项目科学家。“立体图像显示彗核前方和后方都存在雪球,我们就像进入了冰雪世界。”

  此次的观测数据显示哈特利-2彗核表面的平坦区域看上去的样子和实际性质都很类似坦普尔-1彗核,地下的水发生蒸发,从地表尘埃层渗出。但哈特利-2彗核表面的粗糙区域的性质则非常不同,这里到处都是二氧化碳从地下喷射而出形成的喷流。

  “从粗糙地区向上发生的二氧化碳喷流带出了大量水的冰晶微粒,在彗核周围形成了冰雪云,”杰西卡·桑雪(JessicaS unshine)说。她也是该项目的科学家,来自马里兰大学。“在靠中间的较平坦地区,地下水分比较倾向于形成水汽并通过多孔的地表逃逸,结果就是我们在这些区域观测到大量的水汽。”

  而加州帕萨迪纳喷气推进实验室(JPL)的工程师们显然更关心这些雪球对飞船的撞击会否造成严重的安全影响。到目前为止,他们已经记录到大约9次微粒碰撞事件,其重量估计不大于下大雪时的一片雪花,这些撞击并未对飞船造成损害。

  喷气推进实验室的EPOXI项目经理蒂姆·拉尔森(Tim Larson)表示:“EPOXI探测器在哈特利-2彗星彗核附近空间保持了良好的工作状态,并完全按照计划拍摄了大量令人惊叹的珍贵照片。”

  科学家们还需要更多的数据来判断这场“风暴”已经发生了多久,以及它中间部位的平坦地域,以及两端的粗糙地域之间的差异是何种原因导致的。是否是某种在45亿年前彗星最初形成时的原因所导致?还是由于之后演化过程中的某种因素?

  EPOXI探测项目是2005年“深空撞击”项目的延伸项目,当时任务完成之后飞船尚有余力,因此科学家们决定让其再执行进一步的任务。这个名字是其两大科学任务的英文缩写,即系外行星观测和测量(EPOCh),以及对哈特利-2彗星的飞掠考察,正式任务名称“深空撞击延伸观测任务”(DIXI)。两个任务目标的英文缩写结合,因此得名EPOXI。

  美国宇航局下属喷气推进实验室(JPL)为华盛顿宇航局总部科学任务董事会管理EPOXI项目。飞船本身由科罗拉多州波尔多市的鲍尔航宇技术公司建造。(晨风)

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