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你知道杰拉德彗星要造访地球吗?

2012-04-17 10:46:29 本文行家:莫刚

NASA“雨燕”伽马射线探测卫星跟踪窜入太阳系的“杰拉德”彗星,大量水分可在30分钟内填满奥林匹克游泳池。

杰拉德彗星造访地球

 据国外媒体报道,在去年年底,美国宇航局“雨燕”伽马射线暴快速反应探测器对一颗在太阳系中游荡的神秘彗星进行了详细调查,这颗彗星同时也是天文爱好者的绝佳观测目标,其编号为C/2009 P1杰拉德彗星(Garradd)。科学家发现杰拉德彗星不同寻常之处是其富含尘埃,当它靠近太阳时,是一次观测它会发生何种变化的难得机会。

“脏雪球”彗星造访地球 酷似喷气机抛洒水分

“雨燕”探测器拍摄的“杰拉德”彗星图像

一颗彗星通常由冰冷的气体和多团尘埃所混合组成,它们被喻为“肮脏的雪球”,每当靠近太阳的时候,冰寒的表面开始蒸发,使得水分从固态转变为气态,这是一个升华的过程,而逐渐加强的太阳风将这些蒸发物与气体吹离彗星,在这个过程中释放出来的尘埃在太阳光的映衬下显得格外耀眼,从地球上就是一颗闪闪发亮的彗星。通常情况下,一颗彗星所携带的水分可在距离太阳三个天文单位(一个天文单位为地球与太阳之间的距离)外保持冻结状态,科学家将这个距离称为“雪线”。

奇怪的是,科学家发现C/2009 P1“杰拉德”彗星在“雪线”之外就出现大量的尘埃和气体。对此,马里兰大学的科学家助理、本项研究的主要调查人员丹尼斯·波德维茨(Dennis Bodewits)认为:“这个异常的现象告诉我们彗星表面发生的活跃特征是由其他原因引发的,而不是冰冻水分的升华现象。我们计划使用‘雨燕’探测器的独特功能监视杰拉德彗星在雪线之外的一举一动,而之前对雪线以外的彗星调查项目还是较少的。”

彗星上被冰洁的气体中也包括一氧化碳和二氧化碳,在远离太阳的宇宙空间中,随着温度降低,这些气体会随之升华,因此,杰拉德彗星在雪线之外的活跃情况由主要由这两个因素起作用。C/2009 P1“杰拉德”彗星的发生历史并不长久,在2009年8月,位于澳大利亚赛丁泉天文台(Siding Spring)的天文学家戈登J. 杰拉德(Gordon J. Garradd)发现了该彗星的存在。

戈登J.杰拉德认为这颗彗星自从抵达奥尔特云后,可能第一次“闯入”太阳系内围的宇宙空间。而奥尔特云则被认为是一个包围太阳系的球形云团,同时也是一个巨大的彗星存储区,至少距离太阳数千个天文单位之远,许多彗星都从奥尔特云经过后进入太阳系。在2011年12月23日,这一天是“杰拉德”彗星最靠近太阳的时刻,而在2012年3月5日,它将从距离1.27个天文单位附近接近地球。当其向南运动并通过北斗七星的大熊星座和天猫座时,使用小型望远镜在本月依然可以看到这颗彗星的拖着长长的彗尾。

尽管“雨燕”卫星的首要任务是监测和快速定位遥远宇宙中发生的伽马射线暴,但该卫星上搭载的紫外/光学望远镜(UVOT)非常适合用于研究彗星。紫外/光学望远镜中有一个棱柱状设备称为棱栅,可以将入射光按波长进行分光。虽然“雨燕”伽马射线暴快速反应探测器无法直接监测水,但分子暴露在来自太阳的强烈紫外线下,会快速分解成氢原子和羟基分子,紫外/光学望远镜则可以探测到“发光”的羟基或者其他重要分子的碎片,比如氰化物(CN)、硫化碳(CS)和三原子或者双原子的碳分子(C2、C3),以及能反射太阳光的大量尘埃。

根据位于马里兰州的美国宇航局戈达德空间飞行中心研究人员、“雨燕”探测器项目组成员斯特凡艾米尔(Stefan Immler)当“杰拉德”彗星进入太阳系内围时,跟踪彗星的水分以及尘埃产生的情况,并观察其化学变化有助于我们更好地了解彗星的运行模式和它们是在哪儿形成的。“雨燕”探测器最后一次观测“杰拉德”彗星是在4月1日,当时它正位于1.53个天文单位之遥的地方,仅仅通过了火星的轨道。

虽然目前还没有进一步的详细结论,但波德维茨认为该彗星每秒散发出400加仑的水,足以在30分钟内填满一个奥林匹克标准的游泳池。由于彗星散发出的水分大约是其产生尘埃量的一半,因此每一秒钟“杰拉德”彗星损失大约7500磅(3.5吨,相当于两倍的小汽车重量)的尘埃和冰颗粒。凭借着紫外/光学望远镜的灵敏度和分辨率,研究人员可以轻松观测到陆基天文台所不能获得的彗星数据,预计“杰拉德”彗星将在2013年4月抵达距离太阳5.5个天文单位的位置,科学家计划将从八个不同距离上研究这颗彗星。

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