科學家揭開失踪的“菲萊”號彗星著陸器的最後一個謎團
據外媒CNET報導,在67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星的表面,躺著“菲萊”號(Philae)著陸器的殘骸。該彗星是一個冰冷的世界,距離地球約3.7億英里。2014年,它從歐洲航天局的”羅塞塔”號航天器中被釋放出來,要在67P上著陸,但並非一切都按計劃進行。原本應該將它釘在彗星上的魚叉沒有發射,“菲萊”號從彗星表面彈出,掠過懸崖邊緣,從視線中消失。
“菲萊”號著陸器向地球發送了信號,確認它是可以運行的,但它最終停留的地方仍是個謎。22個月後,它在羅塞塔探測器的新圖像中被發現。圖像顯示,“菲萊”號著陸時側臥在67P上的一個陰影裂縫中。但是,雖然它的第一次著陸和最後的休息地點是已知的,著陸器的數據似乎表明,它在途中進行了短暫的第二次著陸,僅持續了兩分鐘。科學家們並不確定在哪裡。
“’菲萊’號給我們留下了最後一個謎團,等待解開。”歐洲航天局的行星科學家Laurence O’Rourke說。
O’Rourke是周三發表在《自然》雜誌上的一項研究的主要作者,該研究發現了“菲萊”號的第二個著陸點,並揭示了該彗星表面的特徵。這是深空探測工作的一個優秀範例,顯示了Philae如何滑過67P的表面,並在一個被稱為“顱頂脊”的區域留下了跡象。
著陸器在不幸彈跳後的最後休息地是一個陰暗的岩洞。它的電池在著陸後48小時就耗盡了。但即使“菲萊”號的著陸沒有按計劃進行,它也為研究人員提供了一個研究67P的絕佳機會,揭示了彗星的內部和異常柔軟的巨石–“這比卡布奇諾上的泡沫還要鬆軟”, O’Rourke說。
67P彗星是主要由塵埃組成的小型宇宙體,與岩石和冰凍在一起。它們所含的冰比小行星多得多,通常在海王星以外的太陽系深處繞太陽運行,形成比岩石小行星更大的環形。當彗星飛近太陽時,它們的冰凍體開始解凍,有時會導致戲劇性的爆發。而且它們很古老–它們很可能是在太陽系誕生的時候形成的,並且在大約45億年的時間裡一直沒有改變。
“羅塞塔”任務和“菲萊”號著陸器,是六年前第一個進入彗星軌道並在彗星表面“軟”著陸的航天器。它們的相機提供了有史以來最不可思議的短片之一,讓我們看到了這些古老天體的表面和動態環境。
科學家們利用這些攝像機,在“菲萊”號的側身周圍建立了一個“犯罪現場”。他們查看了“羅塞塔”號拍攝的數千張圖片以及“菲萊”號在不幸墜毀前收集的數據。,他們構建了一條事件的時間線,指出了第二次著陸的確切位置–並揭示了67P最令人感興趣的一些秘密。
當“羅塞塔”號撞上“顱頂脊”時,它刮去了67P表面約10英寸深的塵埃和碎片層,揭示了彗星的冰冷內部。在”羅塞塔”拍攝的圖像上,冰層的亮度令人難以置信,研究小組能夠表明,即使在Philae墜毀近兩年後拍攝的圖像中,冰層仍然可見,因為它生活在彗星的陰影區域,而該區域很少接受陽光。
墜毀的時間也很重要,因為它可以計算出67P的內部有多軟。通過分析”羅塞塔”內部的磁力計的數據,研究小組注意到在第二次著陸的前後出現了一個顯著的峰值。這個峰值持續了大約3秒。由於知道”羅塞塔”是在內部的原始冰層上“跳動”,研究小組認為它的抗壓強度非常低,而且和“剛落下的雪”一樣柔軟。
重新研究磁力計數據也幫助團隊將首次著陸的時間推遲了90秒。
彗星和小行星等星體是正在進行的兩項飛行任務的主要重點。日本的“隼鳥2號”前往小行星“龍宮”,以及美國宇航局的Osiris-Rex 探測器前往具有潛在危險的小行星Bennu.。後者於10月20日完成了對Bennu的幾乎成功的著陸,從表面挖出了大量的岩石,以至於其樣品收集器被楔開。Osiris-Rex任務團隊的科學家們驚訝地發現Bennu上的巨石如此擁擠–而這一事實凸顯了為什麼“菲萊”數據對未來的任務至關重要。
現在,行星科學家對彗星的物理特徵有了更好的了解,他們可以更有把握地規劃著陸或樣本返回任務。”羅塞塔”任務的項目科學家Matt Taylor在歐空局的一份新聞稿中說:“彗星擁有如此蓬鬆的內部,對於如何設計著陸機制,以及對於取回樣本可能需要的機械過程來說,這確實是非常有價值的信息。”
其中一項這樣的任務在2019年3月作為白皮書提交給了歐空局的長期規劃項目Voyage 2050。Ambition項目將是第一個從彗星內部將低溫儲存的樣本送回地球的項目。Voyage 2050委員會將於2021年就任務選擇提出建議。