从古人对彗星的极度恐惧,到300多年前天文学家正确认识彗星的本质,
直至2005年人类用空间探测器首次对彗星主动实施撞击———
经历几千年的漫长时光,
为什么人类始终对彗星充满好奇?
因为它有可能帮助我们解答人类的终极之问:“我们从哪里来?”
十年追星
“罗塞塔”探测器是人类首个近距离环绕彗星飞行的航天器,将在未来一年多时间里陪伴“67P/丘留莫夫-格拉西缅科”彗星接近太阳。科学家认为,彗星就如时间胶囊,蕴藏着太阳系形成时期留下的原始物质。
认识它
从恐惧到期待
“它使人如此恐惧,以至于有人被吓死,有人被吓疯。成百上千的人感到它的颜色是血红的,形状是长长的。在它的顶端还能见到一只握着长剑的巨手……中间还有许多令人恐怖的人头。”1528年一颗大彗星出现时,法国人曾对它有过令人毛骨悚然的描述。在中国,彗星也被称为扫把星。
在西方,著名学者亚里士多德曾认为,彗星不是天体,而只是一种大气现象。这种观念曾在欧洲长期流行。
18世纪初,英国天文学家哈雷发现:在1531年、1607年和1682年出现的三颗彗星的轨道几乎是重合的。哈雷断定这其实是同一颗彗星,它每隔76年回到太阳附近。哈雷预言,这颗彗星将于1758年重现。哈雷未能亲眼验证他的预言就去世了。1758年圣诞夜,这颗彗星果然如期而至。为纪念哈雷,这颗彗星被命名为哈雷彗星。哈雷彗星周期性回归的确认,充分说明了彗星是太阳系内天体,它们绕太阳公转,可根据万有引力定律预报它们回归的日期、亮度和位置。
了解它
人类的彗星探索之旅
从远远观望
到亲密接触
1985年
NASA探测器“国际彗星探险者号”使人类第一次近距离观测彗星
1986年
欧航局(ESA)“乔托”号探测器飞到距哈雷彗星彗核不到600公里的地方,拍下哈雷彗星花生形状般彗核的照片
2004年1月
NASA“星尘”号彗星探测器成功在距Wild-2彗星150公里的地方收集到彗核发出的物质
2005年7月
美国“深度撞击”探测器释放的撞击器高速击中坦普尔1号彗星彗核表面
追到它
为什么人类要探索彗星?因为科学家普遍认为,在太阳系形成早期,大量彗星撞击地球,带来了生命之源———水。此前,人类发射的彗星探测器多是“眼看手勿动”,相对来说比较“出位”的“深度撞击”号,充其量也只算是“闻了闻”彗星的味道。“菲莱”登陆彗星,可以说是人类历史上第一次要“尝尝”彗星的滋味。
因为它,
关系生命的诞生
古人认为彗星是不祥之兆,而现在我们知道,彗星不过是水冰和岩石组成的“脏雪球”,说白了就是不能吃的冰淇淋。在寒冷黑暗的太阳系外围,有大量这样的“冰淇淋”。如果运气好的话,在大行星或过路恒星的引力摄动下,这些“冰淇淋”会奔向内太阳系,水冰及其他易挥发物质在受到太阳的光和热之后被释放出来,于是形成了漂亮的尾巴,即“彗尾”。
彗星非但不是不祥之兆,反而可能是地球上存在生命的直接因素。目前大多数科学家都认为,在太阳系形成早期,大量彗星撞击地球,带来了生命之源———水。还有科学家进一步认为,和彗星一并来到地球上的,还有构成生命的原始物质甚至生命本身。所以当你喝水的时候,可别忘了那些为了生机勃勃的地球而粉身碎骨的彗星们。
彗星本身很小,不会有地质活动,加上长期待在太阳系外围的“冰冻室”里,所以它们很好地保存了太阳系早期的资料,尤其是那些可能和地球上的生命诞生有关的资料———这就是为什么现在天文学家们对彗星这么感兴趣的主要原因。这枚探测器也就因此形象地被命名为“罗塞塔”———一块对破译古埃及的象形文字起到巨大作用的石碑。而彗星登陆器“菲莱”,则得名于配合罗塞塔石碑比照研究的菲莱方尖碑。
因为它,
关系地球的命运
1994年7月发生的休梅克-利维9号彗星(SL9)撞击木星事件,是天文学史上第一次准确预测到的太阳系天体大规模撞击奇景。彗木相撞释放的能量相当于约5000亿吨TNT炸药爆炸的威力,如果发生在地球,后果不堪设想。遗憾的是,这种可能性尽管非常小,但确实存在。
在所有彗星中,天文学家最感兴趣的要数“木星族彗星”了。木星族彗星指受到木星引力影响的彗星,这些彗星距离太阳最远处都在木星轨道附近,公转周期在20年以下。“67P/丘留莫夫-格拉西缅科”彗星就是一颗木星族彗星。在撞击地球的彗星中,木星族彗星可能占据高达90%以上,它们对地球有着举足轻重的影响。
因为它,
关系人类的认知
顺带一提,木星族彗星还和目前天文学界一个大谜题有关:我们身边有多少近地小行星是那些耗尽了挥发物质的彗星核呢?因为这些小行星内部深部仍然可能埋有水冰,它们数量的多寡可以左右我们对地球历史的知识。
彗星一般由彗头和彗尾组成,其中彗头又包括彗核和彗发。彗核很小,长度只有几百米到上百公里,但集中了彗星绝大部分质量,彗发和彗尾质量之和一般只占彗星总质量的1%~5%。由于每次经过太阳附近时,彗星都会损失一部分质量,因此周期彗星多次回归太阳后,挥发性物质越来越少,最后也就不能生成彗发和彗尾了。
天文学家观测认为,B型和C型小行星中或许混有相当数量的这种“死彗星”,甚至可能高达20%。不少小行星虽看上去没有彗发和彗尾,却运行在典型的木星族彗星形轨道上,或许可以为天文学家的论断提供佐证。目前已拍板的两个小行星探测任务———美国的“欧西里斯大君”计划和日本的“隼鸟2号”计划———将分别前往“不死鸟”星(B型)和162173号小行星(C型)进行取样返回。我国正在筹备中的小行星探测任务潜在目标———175706号小行星,也是一颗B型小行星。
本组稿件据中国日报、《科学》杂志
新闻推荐
一说到中年女人,一万个人脑海里会跳出蔡明演的“闲人马大姐”。其实现实生活中很多中年女人远比电视里的马大姐时尚,她们坐下来是知性美,动起来是精英范,打扮得体,眼光毒辣;但是,就算她们在人前端得像个...