“罗塞塔”任务组详解充满惊奇的发现之旅

随着彗星67P接近太阳，它开始向太空喷射尘埃和气体。资料来源:欧空局

最重要的是，水、冰和灰尘并不总是单调的。慧星67P/丘柳莫夫-格拉西曼科(以下简称慧星67P)被证实布满坑，被裂缝和悬崖切断，并被尘埃波纹“装饰”。所有迹象表明这是一个非常活跃的地方。

在欧空局的“罗塞塔”号宇宙飞船到达67P彗星五个月之后，以及在该飞船将“菲莱”号着陆器降落在彗星表面两个月之后，任务小组最近在《科学》杂志上发表了一系列论文，详细描述了这颗看起来像鸭子的4公里长的彗星惊人的多样性特征。

主摄像机，光学、光谱和红外远程成像系统(OSIRIS)，记录了上述大部分差异。太阳的力量被它发现的许多惊人的地貌所证实。在彗星围绕太阳的每个部分轨道上，太阳加热彗星67P，并使重塑彗星表面流动的气体和尘埃变热。其他的发现更加原始，可以追溯到45亿年前的彗星形成阶段。

欧西里斯的联合主任、德国柏林大学的实验物理学家尼古拉斯·托马斯说，光靠太阳并不能创造出科学家们看到的所有岩石构造、地貌和化学成分的多样性。他和一些专家认为，彗星67P的复杂性表明，早期太阳系的彗星形成区域比理论家认为的更加不可预测，其化学成分也更加多样。

研究小组将这颗彗星分成了19个不同的区域。其中一些被埋在灰尘中，而另一些包含脆弱和多岩石的区域。位于鸭状彗星的“翅膀”上，一个令人困惑的阿顿地区是一个没有尘埃的奇怪的洼地。托马斯说至少它不可能是最初形成的。托马斯推测，该凹陷是彗星最近掠过太阳时形成的。温度的剧烈变化可能会使彗星表面破裂并变得脆弱。在一次或多次灾难性的脱落事件中，上升的地下气压吹走了大块的彗星岩石。

欧西里斯的首席执行官，德国马克斯·普朗克太阳系研究中心的霍尔格·西克斯说，悬崖表面还记录了彗星正在发生的变化。悬崖底部的岩石表明，一些物质可能会从悬崖上掉下来，从而暴露出新形成的水冰和灰尘，被太阳侵蚀。散布在整个彗星上数百米的环形山是相对不重要的物质损失区，至少目前是这样，其中许多环形山被几米厚的绝缘尘埃挡住了。科学家们渴望看到彗星受热后是否不再被阻挡。

这个坑包含了一些惊喜。在矿坑中，奥西里斯显示出流出物质的三角洲。托马斯解释说，这种流动是一种迹象，表明小规模的压力会在冰冷的内部积聚得如此之高，以至于流体混合物偶尔会爆发。在其他坑壁上，奥西里斯发现了可追溯到彗星形成的特征，即团队所说的“鸡皮疙瘩”或“恐龙蛋”。这颗结节大约3米宽，是代表67P彗星的基本物质。

彗星起源的其他线索来自飞船的化学传感器。例如，当扫描彗星表面时，光谱仪检测到与复杂有机分子相关的吸附特性。在彗星67P上发现有机分子并非偶然。科学家在其他彗星的光环中发现了它们。此外，美国宇航局的“星尘”在2004年采样的彗星尘埃中发现了真正的氨基酸。然而，罗塞塔探测到的分子比在其他彗星上看到的分子更复杂。

另一个只观察彗星表面的分光计发现了多种来自67P彗星的气体。在一些地方，彗星主要喷出水。在其他地方，二氧化碳和一氧化碳主导着火山爆发过程。当彗星被太阳加热时，它们比水冰升华得更快。同时，气体的浓度并不总是随着阳光照射彗星而变化。

罗塞塔到达彗星的信使——菲莱着陆器，并没有对当前的论文有所贡献。然而，“菲莱”团队正在准备一系列的草稿以待出版。在着陆器的电池耗尽之前，它的相机在彗星表面停留了57小时，并拍摄了照片。然而，工作队的专家不相信着陆器的钻头成功地获得了样本，并把它放在两个炉子里进行化学分析。然而，当着陆器第一次离开地面时，其中一个烤箱进行了气体测量，并可能同时吸收和分析了一些灰尘。"我们有可能已经收集了一些东西。"赫尔曼·B，着陆器首席科学家，来自马克斯·普朗克太阳系研究中心？他说。

潜伏在阴暗区域的“菲莱”仍未被发现。去年12月，“罗塞塔”下降到彗星表面以上18公里处，仔细观察着陆器可能的500×300米区域。通过梳理手头的图像，奥西里斯团队发现了许多亮点，但没有一个能与岩石区分开来。b？Kohn hnhardt希望该团队将允许更广泛的“Rosetta”和“Philae”研究团队加入进来，共同研究这些图像。(宗华)

中国科学新闻(2015-02-02第三版国际版)

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