科学家揭开失踪的“菲莱”号彗星着陆器的最后一个谜团

2020年10月29日 08:04 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒CNET报道,在67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星的表面,躺着“菲莱”号(Philae)着陆器的残骸。该彗星是一个冰冷的世界,距离地球约3.7亿英里。2014年,它从欧洲航天局的 "罗塞塔 "号航天器中被释放出来,要在67P上着陆,但并非一切都按计划进行。原本应该将它钉在彗星上的鱼叉没有发射,“菲莱”号从彗星表面弹出,掠过悬崖边缘,从视线中消失。

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“菲莱”号着陆器向地球发送了信号,确认它是可以运行的,但它最终停留的地方仍是个谜。22个月后,它在罗塞塔探测器的新图像中被发现。图像显示,“菲莱”号着陆时侧卧在67P上的一个阴影裂缝中。但是,虽然它的第一次着陆和最后的休息地点是已知的,着陆器的数据似乎表明,它在途中进行了短暂的第二次着陆,仅持续了两分钟。科学家们并不确定在哪里。

“‘菲莱’号给我们留下了最后一个谜团,等待解开。”欧洲航天局的行星科学家 Laurence O'Rourke说。

O'Rourke是周三发表在《自然》杂志上的一项研究的主要作者,该研究发现了“菲莱”号的第二个着陆点,并揭示了该彗星表面的特征。这是深空探测工作的一个优秀范例,显示了Philae如何滑过67P的表面,并在一个被称为 “颅顶脊”的区域留下了迹象。

着陆器在不幸弹跳后的最后休息地是一个阴暗的岩洞。它的电池在着陆后48小时就耗尽了。但即使“菲莱”号的着陆没有按计划进行,它也为研究人员提供了一个研究67P的绝佳机会,揭示了彗星的内部和异常柔软的巨石--“这比卡布奇诺上的泡沫还要松软”, O'Rourke说。

67P彗星是主要由尘埃组成的小型宇宙体,与岩石和冰冻在一起。它们所含的冰比小行星多得多,通常在海王星以外的太阳系深处绕太阳运行,形成比岩石小行星更大的环形。当彗星飞近太阳时,它们的冰冻体开始解冻,有时会导致戏剧性的爆发。而且它们很古老--它们很可能是在太阳系诞生的时候形成的,并且在大约45亿年的时间里一直没有改变。

“罗塞塔”任务和“菲莱”号着陆器,是六年前第一个进入彗星轨道并在彗星表面 “软 ”着陆的航天器。它们的相机提供了有史以来最不可思议的短片之一,让我们看到了这些古老天体的表面和动态环境。

科学家们利用这些摄像机,在“菲莱”号的侧身周围建立了一个“犯罪现场”。他们查看了“罗塞塔”号拍摄的数千张图片以及“菲莱”号在不幸坠毁前收集的数据。,他们构建了一条事件的时间线,指出了第二次着陆的确切位置--并揭示了67P最令人感兴趣的一些秘密。

当“罗塞塔”号撞上“颅顶脊”时,它刮去了67P表面约10英寸深的尘埃和碎片层,揭示了彗星的冰冷内部。在 "罗塞塔 "拍摄的图像上,冰层的亮度令人难以置信,研究小组能够表明,即使在Philae坠毁近两年后拍摄的图像中,冰层仍然可见,因为它生活在彗星的阴影区域,而该区域很少接受阳光。

坠毁的时间也很重要,因为它可以计算出67P的内部有多软。通过分析"罗塞塔 "内部的磁力计的数据,研究小组注意到在第二次着陆的前后出现了一个显著的峰值。这个峰值持续了大约3秒。由于知道"罗塞塔 "是在内部的原始冰层上“跳动”,研究小组认为它的抗压强度非常低,而且和 “刚落下的雪”一样柔软。

重新研究磁力计数据也帮助团队将首次着陆的时间推迟了90秒。

彗星和小行星等星体是正在进行的两项飞行任务的主要重点。日本的“隼鸟2号”前往小行星“龙宫”,以及美国宇航局的Osiris-Rex 探测器前往具有潜在危险的小行星Bennu.。后者于10月20日完成了对Bennu的几乎成功的着陆,从表面挖出了大量的岩石,以至于其样品收集器被楔开。Osiris-Rex任务团队的科学家们惊讶地发现Bennu上的巨石如此拥挤--而这一事实凸显了为什么“菲莱”数据对未来的任务至关重要。

现在,行星科学家对彗星的物理特征有了更好的了解,他们可以更有把握地规划着陆或样本返回任务。"罗塞塔 "任务的项目科学家Matt Taylor在欧空局的一份新闻稿中说:“彗星拥有如此蓬松的内部,对于如何设计着陆机制,以及对于取回样本可能需要的机械过程来说,这确实是非常有价值的信息。”

其中一项这样的任务在2019年3月作为白皮书提交给了欧空局的长期规划项目Voyage 2050。Ambition项目将是第一个从彗星内部将低温储存的样本送回地球的项目。Voyage 2050委员会将于2021年就任务选择提出建议。

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