中新網7月4日電 據(jù)國家航天局網站消息,7月4日,太空將上演航天器撞擊彗星的科學戲劇。由于該航天器發(fā)射之后,有的天文學家對彗星組成提出了新的看法,挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)觀點,故此舉又增加了新的探測任務,即以撞擊的實際效果來檢驗彗星的組成成份。
彗星組成的兩種觀點
傳統(tǒng)的觀點認為,彗星的成份來自早期太陽系的塵埃和巖石碎片,它們裹在蓬松的冰團中。具體地說,這類天體乃是由冰凍的氨、甲烷及細碎礫石等物質構成的,故又將其稱為“臟雪球”。當彗星受到太陽照射時,冰塊逐漸蒸發(fā),形成一團由蒸氣和塵埃構成的云霧,這就是彗發(fā)。在其接近太陽時,強大的太陽風把云霧吹向后方,形成一條長尾,這就是彗尾。在靠近太陽的運行過程中,隨著溫度的升高,彗星大顆粒子會沿其軌道四處散落,成為所謂的“殘跡”,而一直處于固體狀態(tài)的核心則稱為彗核。
今年上半年,美國天文學家威廉·里奇提出了一個驚人的新觀點,認為彗星可能主要是由巖石組成的,而不是冰塊。他是根據(jù)美國宇航局“斯皮策”太空望遠鏡觀測到的一些彗星散落粒子的紅外軌跡得出這一結論的。里奇對29幅短周期彗星的圖片進行了研究,發(fā)現(xiàn)了21條殘跡,其中多數(shù)局限在狹窄的條帶上。按照他的分析,這說明彗星放出的塵;驓怏w等物質很少,即使靠近太陽時也是這樣。相反,這長長的軌跡必然是由直徑至少在1毫米以上的大型粒子所組成的,這樣才能形成線狀軌跡。他說:“幾乎所有短周期彗星散失的物質都是小石塊。彗星主要是由巖石組成的”。
新舊兩種觀點,哪個正確,7月4日美國宇航局實施的“深度撞擊”計劃,如獲成功,將會揭開謎底。
“深度撞擊”號的探測活動
由于彗星是太陽系最原始的天體,可能攜有孕育生命的種子,因此引起了人類對其探測的重視。為了直接登陸彗核進行研究,美國于今年1月13日發(fā)射了“深度撞擊”號彗星探測器,讓其去探查坦普爾一號彗星?茖W家們希望探測活動,能夠揭示彗星內部構造及其塵埃云霧的秘密。
“深度撞擊”號航天器,重為650公斤,攜有大功率的望遠鏡、能提供高分辨率照片的照相機和獲取有關彗星數(shù)據(jù)的科學儀器。按照預定計劃,它在太空飛經4.31億公里之后,將于7月初到達距離地球1.32億公里處與坦普爾一號彗星交會,從其彗發(fā)中穿越,就近拍攝彗核照片,探測和收集有關數(shù)據(jù),并用無線電信號傳回地面。
更重要的是,“深度撞擊”號于7月3日釋放一個重372公斤的小型銅制探測器“撞擊者”,讓它飛行一天之后于7月4日沖向坦普爾一號彗核,以撞擊爆破的方式,暴露其內部地質結構奧秘。與此同時,“深度撞擊”號將降低速度,改變軌道,在距離彗核500公里處用望遠鏡和照相機分別觀測和拍攝整個撞擊過程,并用科學儀器盡可能的探測暴露出來的信息,最后還要靠近“彈坑”收集彗星內部物質進行分析。它獲得的數(shù)據(jù)資料,將及時發(fā)回地球,供科學家們進行研究,以加深人類對彗星真實面目和太陽系起源的認識。
實施“深度撞擊”計劃將耗資3.3億美元。
實踐檢驗將給出結論
坦普爾一號彗星是法國天文學家于1867年發(fā)現(xiàn)的,6.5年繞太陽公轉1周,屬于短周期彗星。用撞擊其彗核的方式來檢驗它的物質組成及實際結構,正符合驗證新舊兩種觀點是與非的要求。鑒于坦普爾一號彗核直徑約為6公里,“撞擊者”的沖碰不會摧毀彗星,也不會使其偏離原來的運行軌道。
原來的撞擊活動,完全是按照傳統(tǒng)觀點設定的。由于“撞擊著”以每小時3.67萬公里的速度與坦普爾一號彗核相撞,兩者對撞時會產生相當于4.5噸TNT炸藥釋放的巨大爆炸力,故而銅制探測器將被熔解蒸發(fā),產生焰火般的絢麗景象。這猶如1顆重型炮彈轟擊彗星,會在彗核表面砸出一個約有足球場那么大、14層樓那么深的坑洞。如果真的發(fā)生這種情況,那就證明傳統(tǒng)觀點的認識是對的,彗星確實是“臟雪球”結構。
假若彗星主要由巖石組成,則撞擊將會相當劇烈,雖然會產生同樣大的爆炸威力,銅制探測器也會化為烏有,但只能在彗核上形成一個淺淺的隕坑,“撞擊者”不會深入其內部,不可能引發(fā)噴泉狀的物質噴射。最后的觀測結果,如若沒有發(fā)現(xiàn)濺射出大量氣體和塵埃引起的熠熠生輝景象,那就證明這種新觀點的認識更符合實際。
天文學家們正在組織一次世界范圍的觀測活動,已從不同角度收集關于撞擊過程的信息。美國宇航局還計劃調整“哈勃”、“斯皮策”和“錢德拉”3臺太空望遠鏡的視察方向,讓其瞄準坦普爾一號彗星,觀測和記錄碰撞引發(fā)的情況。
這次用航天器撞擊彗星的人造天象如獲成功,無論證明哪種觀點正確,都是空間探測和天文學上的重大收獲。當然事不如愿,未能撞上,則另當別論。但即就如此,“深度撞擊”號也會探測和收集到有關坦普爾一號彗星的一些信息,并將獲得的數(shù)據(jù)資料傳回地球。(尹懷勤)