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星空有約|我國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn):彗星表面巨石活動有“火箭效應(yīng)”

  新華社上海2月12日電(記者張建松)黑暗無邊的茫茫宇宙中,一顆被人類編號為67P的彗星,彗核拖拽著龐大的彗發(fā)和彗尾運行到近日點時,突然,彗核表面一塊直徑30米的巨石從原有的位置向北運動遷移了約140米。

  這一極細微的變化,正巧被歐洲航天局(簡稱歐空局或ESA)派遣的伴飛探測器上相機拍攝到。中國科學(xué)院上海天文臺研究員史弦團隊通過深入分析彗核圖像數(shù)據(jù)后確認(rèn),這一事件發(fā)生在2015年10月3日,巨石突然運動遷移的原因,可能是石塊內(nèi)部揮發(fā)冰的不對稱噴發(fā)導(dǎo)致的“火箭效應(yīng)”。

  近日,國際天文學(xué)期刊《天體物理學(xué)雜志》發(fā)表了這一研究成果。

67P彗星上的巨石遷移機制示意圖(中國科學(xué)院上海天文臺供圖)

  據(jù)史弦介紹,2014年至2016年,歐空局羅塞塔空間任務(wù)對67P彗星進行了長達兩年多的伴飛探測,從而能夠穿過彗發(fā)和彗尾,近距離監(jiān)測彗核,探測器上搭載的科學(xué)相機系統(tǒng),獲得了迄今為止最完善的彗核活動和演化圖像數(shù)據(jù)庫。

  彗核是彗星的主體。當(dāng)離太陽越來越近時,彗核含有的冰發(fā)生升華,帶起塵埃形成彗發(fā)和彗尾。

  “通過分析67P的彗核表面這塊巨石及其周邊區(qū)域的熱力學(xué)歷史,我們發(fā)現(xiàn)巨石南北兩側(cè)的熱量積累,在彗星軌道周期的時間尺度上存在不對稱性。在其運動的時候,南面內(nèi)層溫度達到了峰值,而北面卻異常寒冷。”史弦說,“據(jù)此,我們提出了巨石活動的一種新機制,即巨石內(nèi)部的揮發(fā)冰在不對稱的加熱過程中發(fā)生較為劇烈的單側(cè)噴發(fā),導(dǎo)致了‘火箭效應(yīng)’,產(chǎn)生了向北面斜坡下方的凈推力,觸發(fā)其長距離移動。”

  研究團隊還獲得了與巨石遷移相關(guān)的區(qū)域活動和變化的詳細時間線,發(fā)現(xiàn)了事件發(fā)生時和發(fā)生后,巨石附近存在頻繁的塵埃夜間噴發(fā)活動,這可能與巨石運動遷移過程導(dǎo)致的彗核富冰表面暴露有關(guān)。

  “彗星是原始太陽系的遺存,攜帶有大量太陽系形成初期的信息,還可能曾經(jīng)為地球帶來水和有機物,是我們了解行星系統(tǒng)形成與演化的重要研究對象。”史弦說,“隨著研究深入,彗星活動形態(tài)比我們預(yù)期的更為豐富,了解這些活動背后的機制,有助于揭開太陽系演化和生命起源之謎。”




 
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