飞船在太空追逐了10年,成功抵达亿万公里外的一颗天体,看到了别样的风景它与流星。

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其实,这两者是完全不同的东西。为了探索彗星的秘密,欧洲航天局不惜重金向彗星发射探测器。完成了人类历史上第一次登陆彗星的壮举。

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仰望星空

我们为什么要探索彗星?科学家曾经怀疑地球上的水来自彗星,如果弄清楚了彗星的秘密,说不定对我们地球的研究会更进一步,就能更好地解释生命的来源。彗星从何而来一直是人们好奇的一个点。有人说来自柯伊伯的腰带,也有人说来自奥尔特星云。目前,人类对彗星的认识还很简单。

彗星嫌疑人

彗星古称,“笤帚星”,起初这个词不是用来形容运气不好,而是用来表示彗星的形状像一把扫帚。

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更多的人不知道彗星流星,以及陨石的关系,只要天空滑过发光体,俗称如流星

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彗星长长的尾巴

不过,彗星流星是完全不同的两个东西。首先,彗星是宇宙中的天体,陨石是一种物质,流星是一种现象。其次,彗星之所以发光,是因为它反射了太阳的光和它自身的粒子,而流星的光来自于大气的摩擦和燃烧。最后,在地球大气层中出现流星,以及彗星基本不会落入大气层,大部分时间都会经过地球。

造成流星的原因有很多。只要宇宙中的物质进入地球大气层,在高速运动过程中,物质与大气就会产生强烈的摩擦,不仅使它们的表面处于一种融化状态,也使上述粒子发生跃迁并释放能量。

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流星擦肩而过

这些物质未必会燃烧殆尽。穿过大气层后,它们的温度变低了,降温了,下落的速度还是很快的。残留物被称为陨石。

陨石的主要成分是岩石和一些金属,密度比较高,因此可以推断流星主要由岩石组成;甲烷,因为离太阳很远,温度很低,所以上面的水和甲烷都是固体,再加上一些岩石颗粒。

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彗星通常是滑过夜空的彗星,流星会成群落下,称为“流星雨”。

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陨石坠落地球

当然,彗星也有可能与行星相撞,但如果真的发生了,那场面就不是壮观的流星雨这么简单了。历史上一颗彗星与木星相撞。虽然它没有对Jupiter

造成严重的破坏,但我们不能低估彗星携带的能量。探索一个天体最直接的方法就是在它上面放一个探测器。话虽如此,但是要在彗星上放置探测器还是非常困难的。

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天体之间的剧烈碰撞


不是每颗彗星都有自己固定的轨道和周期,很多彗星的飞行轨迹都很混乱。远比去太阳系其他天体要难。所以,如果要发射彗星探测器,必须要寻找有周期的彗星,而且周期不能太大。比如著名的哈雷彗星,虽然人们已经知道它的运行轨迹和周期,但它离地球最近的时间只有76年。经过天文学家的甄别,木星彗星67P映入眼帘。

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哈雷彗星造访太阳系

67P彗星

67P彗星又被称为丘留莫夫-格拉西门科彗星,因为按照国际惯例,彗星一般都是以发现者的名字命名的。它的公转周期是6.44年,因为受到木星引力的影响,它还有一个自转周期大概是12小时

67P的轨道是椭圆,所以有近日点和远日点。近日点距离是1.2AU,比地球到太阳的距离稍远,远日点距离是5.68AU。根据67P的数据计算,距离我们最近的近日点是2021年11月2日。

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发现者之一克利姆·伊万诺维奇丘留莫夫

欧洲航天局于2004年3月2日发射罗塞塔探测器,并于2014年8月6日与目标彗星会合,进入预定轨道9月10日、11月12日,搭载的菲莱着陆器成功登陆天体。这是人类历史上第一次人造探测器造访彗星。

罗塞塔项目耗资欧洲航空局13亿欧元,历时10年,追击距离超过40亿公里。期间,困难重重。由于目标距离太远,飞船无法直接飞向彗星,而是绕着太阳移动,同时采取绕行战术。经过3次加速,罗塞塔终于到达了丘留莫夫-格拉西缅科彗星,看到了另一番景象。

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Rosetta探测器正在放置Philae着陆器


到达彗星后,探测器马不停蹄地发回第一张照片。第一张虽然是黑白的,但是67P的脸还是能看的清清楚楚。这是一个形状不规则的物体,乍一看像鸡腿。

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放大看,可以看到上面的景色,有点像地球上的山。67P的温度很低,在-94度到-41度之间。因为是彗星,根本没有大气层等生命存在的必要条件,不适合生命居住。彗星

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67P外观彗星


67P形状不规则,因此没有直径数据,但长4.1公里,宽3.2公里,厚1.3公里。天文学家把这颗彗星分成26个不同的区域,每个区域都以一位埃及神的名字命名,还有一些特殊的地貌叫做“门(门)”,例如C。AlexanderGateA.CoradiniGate,他们都是以已故的Rosetta项目成员的名字命名的。

Churyumov-Gerasimenko彗星的主要成分与其他彗星相同,固体水占大部分。但是经过取样分析,发现它的水和地球上的水有很大的不同。

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在一般的彗星中

地球上的水里的氢原子大部分是氢原子,但是67P彗星里的水是由氘原子组成的,这是氢的同位素。在这颗彗星上,氘和氢的比例是地球的三倍。而且天文学家可以确认它上面既没有生命也没有生命。那么,为什么人类要登顶一探究竟呢?这就引出了关于彗星和地球的著名假说——水是彗星带来的。


彗星与地球擦身而过


彗星与大海

地球虽然名字中有“地球”,但它是真正的水球。.

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地球诞生之初,从星云中冒出的炽热火球,经过亿万年的冷却,一切归于平静。然后,不知从哪里冒出来,地球突然变成了水。

关于地球上水的来源有两种说法,第一种是水是地球自给自足的,因为水是由氢和氧两种元素组成的,而地球一开始是一个巨大的化学反应场,其中的氢原子和氧原子结合成水分子。此时,由于地球温度太高,水分子隐藏在地壳之下,即初始地幔中。地壳冷却后,从地壳中冒出来,形成了原始的海洋。

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早期地球

还有一种说法是地球上的水来自彗星。

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彗星的主要成分是水、甲烷等物质,从概率上来说,它有机会撞击地球。进入地球后,彗星上的固态水融化覆盖在地球表面

不过这里面有一个BUG,就是地球虽然很年轻,但也不是一个小星球,需要大量的水来覆盖,它的质量会非常大,很有可能撞到地球上吃不下。

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初生地球

1994年,木星与彗星相撞,最终在木星上留下了众多直径达1万多公里的撞击痕迹。如果这颗彗星撞上地球,那么地球很有可能被砸成碎片。假设地球上的水是彗星彗星带来的,那肯定是留下了痕迹,只是人们没有发现而已。既然如此,为什么还有人支持这样的说法呢?

因为按照地球自身产生水的说法,其他行星也可能产生水,但是放眼整个太阳系,只有地球有液态水。

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原始海洋的一角

有人会说这是因为地球有可以保护自己水的大气层,但是地球一开始并没有浓密的大气层,连臭氧层都没有我们熟悉的抗紫外线是在20亿多年前就开始形成的。地球诞生于大约46亿年前。在此期间,地球受到太阳辐射的轰击。地球上有70%的水能存活这么长时间,其中可能还有外部补给。彗星除了水还有甲烷和氨,也就是说除了碳、元素,还有碳,氮元素,这些元素是形成有机物的必要成分。如果地球的水来自彗星,那么自然会带上这些元素。这样,生命的诞生也有彗星的作用。

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生命的开始


彗星的故乡

彗星和我们想象的不一样,它不是一块大石头,而是固态的水、甲烷和氨,所以它的故乡只会在轨道之外太阳系中的木星。你为什么这么说?

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八颗行星排成一排


因为从木星开始,后面的行星都是气态行星,而木星的轨道就成了重要的分界线。木星轨道以内,所有天体均以岩石为主,如地球和小行星带等。木星轨道以外,其余三颗行星,包括木星本身,都是气态行星.这是因为离太阳越远,它的引力就会越小,使得原本的星云物质聚集体呈现出不同。如果一颗彗星诞生在离太阳系较近的地方,它会因为高温而挥发。例如小行星带中的谷神星已经被观测到有水蒸气。

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小行星带和彗星现在一般都说彗星的故乡在海王星以外的区域,而大部分来自奥尔特星云,当然也有一部分来自柯伊伯腰带。彗星67P是柯伊伯带来的来客,在太阳引力的作用下沿椭圆轨道运行。但是,由于木星体积较大,在经过木星的时候,受到了木星的干扰,改变了67P彗星原本的运行轨迹,变成了现在的样子。

这么看,探索67P彗星的意义就非常大了,因为柯伊伯带是已知的太阳系最外层,而是天文学家假设的太阳系最外层。通过研究这些彗星,我们可以更清楚地了解遥远的太阳系的外层。

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67P彗星故乡——柯伊伯腰带

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飞越太阳系一直是人类的梦想。只能说是脱离了八颗行星的轨道。理论上,我们已经穿过了狭隘的太阳系,距离离开太阳系还有很长的路要走。

我们的太阳系

我们在不到一百年的时间里走遍了太阳系内的所有天体,从行星到天然卫星,从小行星到矮行星,到神秘的彗星,甚至太阳,我们都有发射探测器。

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航海者2


但即使在这个层面上,我们仍然不能说人类对太阳系有非常好的认识。太阳系还有很多谜团等待我们去解开,而它的边界永远是我们要寻找的。按照人类自身在宇宙中的文明程度,我们甚至还没有达到初始水平的顶峰“母星文明”,人类仍然离不开地球,宇航员不可能无限回不去。人类要想飞出太阳系,还有很长的路要走。

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浩瀚宇宙


2016年9月30日,彗星探测器罗塞塔与丘留莫夫-格拉西缅科彗星相撞,与地面失去联系。完结历时12年的彗星追逐之旅,以超过70万张照片走完波澜壮阔的一生。