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不幸的是,“菲莱”第一次着陆时并没有顺利锚定在彗核表面,而是从彗表反弹了两次,即进行了三次触地。“菲莱”最终的着陆地点至今仍未确定,而且由于最终着陆点不充足的光照条件,“菲莱”在着陆后的短时间内几乎不可能获得支撑其继续工作的电量。“菲莱”在2014年11月15日与地球指挥中心失联,至今仍杳无音信。无论如何,“菲莱”第一阶段的科研任务基本完成了,尽管科学家们指出“菲莱”的钻探器可能没有成功的嵌入彗表取样,但菲莱已经收获了清晰的彗表图片和可观的实验数据。“菲莱”所获得的实验数据目前还在解析中,《科学》特刊上最新发表的内容全部来自“罗塞塔”。
《科学》特刊登选了8篇科研文章,包括:来自德国马克斯?普朗克太阳系研究所的Holger Sierks和同事所撰写的关于彗核结构及活性的报告,来自罗马国家天体物理研究所的Fabrizio Capaccioni和同事对彗星表面有机分子种类及含水量的报道,来自瑞士伯尔尼大学的Nicolas Thomas和同事关于彗表地形多样性的报告,同样来自伯尔尼大学的Kathrin Altwegg和同事关于彗表同位素比率的报告,以及Samuel Gulkis,Myrtha H?ssig,Alessandra Rotundi,Hans Nilsson的科研团队分别从冰升华通量,彗发中水、一氧化碳和二氧化碳的分布,彗核周围尘埃与气体比率,水电离电磁层等方面对彗核活性及其动态变化所做的分析报告。
“罗塞塔”在去年8月与彗星67P/GC成功对接后便对其展开了各项研究。科学家们收获的第一个惊喜是“罗塞塔”的可见光及红外遥控成像系统 OSIRIS (Optical Spectrocopic and Infrared Remote Imaging System) 于8月3日所拍摄的彗核高清照片,人们通过该照片才了解到67P/GC的外形是大小两个半球以一窄颈相连的“玩具鸭形”,而不是之前预想的“土豆形”。这一发现意味着选取适宜着陆地点的难度将有所增加,但同时,这样一个形状特别的研究对象又将为我们了解彗星的形成过程提供更为丰富的信息。
67P/GC的双半球结构是由一个完整天体被侵蚀而成,还是在45亿年前由两个小天体碰撞聚合而成尚无定论。科学家们根据所收集的图像资料将67P/GC的表面形态归纳为尘埃覆盖(dust-covered)、硬性材料形成的坑洞和环状结构(brittle materials producing fine fragments with pits and circular structures)、大型洼地(large-scale depressions)、平滑区域(smooth)以及暴露的坚固表面(exposed consolidated surfaces)五类,并据地貌特征将彗表划分为19个不同区域(图3)。表面形态的多样性似乎暗示着67P/GC可能是由小天体或星际残体碰撞聚集而成,尤其是彗核表面还发现了一些被称为“恐龙蛋”的3米左右的瘤状结构,被认为是通过撞击合并到彗表的岩块。但另一方面,不同的彗表区域在波长550nm所测得的星体反照率都为5.9%左右,也就是说,虽然彗表形态不均一,但其色度很一致。因此,有科学家认为67P/GC的彗核是由星际尘埃缓慢聚集(hierarchical accretion)形成的原始微行星,但在漫长的演化过程中,与其他星体的碰撞以及太阳蚀刻等作用导致了彗星表面结构的多样性。
“罗塞塔”上的离子和中子分析仪ROSINA(Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis)对同位素检测非常灵敏,通过测量比较氢和氘的相对比例,我们可以推知地球上的水是否来自彗星――彗星67P/GC表面的氘/氢比为5.3±0.7×10-4,是地球值的3倍,这意味着像67P/GC这样的彗星并没有在地球海洋形成过程中起主要作用。
正如前面所提到的,67P/GC的表面结构非常多样,布满了坑洞、沟壑、断层和涟波样结构。彗表的岩层断面似乎是彗壳运动的结果,物质从断岩的边缘掉落并积累在崖脚,断面则暴露出新鲜的冰尘物质;坑洞和洼地是比较稳定的区域,但科学家也在一些坑洞中发现了流出物所形成的三角洲地貌,被认为是彗核内部压力积累导致的喷发事件所形成的;还有被描述为“恐龙蛋”的瘤状结构……科研人员感兴趣的问题之一就是,67P/GC这些丰富的表面结构是如何形成的。“罗塞塔”项目的科学家Nicolas Thomas指出,“太阳的作用不大可能独自造成我们今天所见的彗核所具有的层状的、表面的和化学组成的所有多样性”,也许早期太阳系中的彗星形成环境比多数科学家所认为的更混乱动荡、组成更为丰富,但这样的假说很难被证实。
值得期待的是,在67P/GC向近日点运行的过程中,“罗塞塔”将对其进行持续不断的观测,通过分析在此过程中太阳对彗星活性变化的影响,科学家们也许可以揭示太阳在彗星的演化过程中扮演了怎样的角色。
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