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歐洲空間局(ESA)的羅塞塔(Rosetta)探測器限次,從2014年8月起芒涡,便環(huán)繞67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星展開探測。幾乎從那一刻開始卖漫,科學(xué)家就留意到了彗星表面上存在的許多幾乎呈完美圓形的深坑》丫。現(xiàn)在,根據(jù)羅塞塔近距離拍攝的圖片羊始,一項新的研究指出旱幼,這些深坑是彗星表面的塌陷坑,是表面以下的冰直接升華為氣體后形成的突委。
這項研究顯示柏卤,彗星不只是簡單的臟雪球,而是有著自己的生命周期匀油。隨著67P彗星越來越靠近太陽缘缚,它的結(jié)構(gòu)正在快速發(fā)生著變化。這項新發(fā)現(xiàn)首次揭露出了彗星隨時間變化的細(xì)節(jié)敌蚜。
研究合作者之一桥滨、美國馬里蘭大學(xué)的天文學(xué)家丹尼斯·波德維茨(Dennis Bodewits)說,“這些奇怪的圓坑有多寬钝侠,就有多深该园。羅塞塔可以透過它們,直接看到坑底帅韧±锍酰”這些坑都很大,直徑從幾十米到數(shù)百米不等忽舟。
波德維茨說双妨,“我們提出它們是塌陷坑,是通過地表塌陷而形成的叮阅,非常類似于地球上的天坑刁品。”地球上的許多“天坑”浩姥,就是因?yàn)榈叵碌拇罅课镔|(zhì)被沖蝕掏空形成空洞挑随,最終洞頂?shù)奶旎ò逯尾蛔∽陨碇亓浚瑢?dǎo)致地面塌陷而形成的勒叠《蛋ぃ“因此膏孟,我們已經(jīng)取得了大量的信息,幫助我們理解這樣的過程如何發(fā)生拌汇。并且柒桑,利用這些深坑,我們也能夠研究彗星表面以下都有些什么噪舀】荆”
波德維茨及其合作者分析了羅塞塔上的OSIRIS窄角相機(jī)拍攝的圖像,這臺相機(jī)原本就是設(shè)計用來拍攝彗核表面的。研究團(tuán)隊留意到,這顆彗星表面存在兩種坑:一種是深坑恢暖,邊緣陡峭,另一種則是淺坑仇奶,看起來跟其他彗星表面上的坑更加相似。研究團(tuán)隊還觀察到比驻,那些深坑的邊緣有氣體和塵埃噴流向外射出——這種現(xiàn)象在淺坑上從來沒有出現(xiàn)過该溯。
起初,羅塞塔團(tuán)隊?wèi)岩杀鸬耄缧潜砻鏁r不時發(fā)生的爆發(fā)事件狈茉,可能產(chǎn)生了這些深坑。2014年4月30日掸掸,羅塞塔在靠近彗星的過程中曾經(jīng)觀察到這樣一次爆發(fā)氯庆。研究團(tuán)隊通過這次爆發(fā),定量估算了被拋射物質(zhì)的總量扰付,結(jié)果很明顯堤撵,拋射出來的物質(zhì)數(shù)量不夠多。單憑這樣的爆發(fā)式噴射羽莺,無法解釋這些巨大深坑的形成实昨。
波德維茨解釋說,“那次噴發(fā)拋出的物質(zhì)總量不少盐固,大約有10萬千克荒给,但跟彗星本身相比就很小了,只能解釋直徑幾米的一個洞刁卜。我們看到的深坑要大得多志电。看起來蛔趴,這樣噴發(fā)并不是形成深坑的原因挑辆,而是后果之一。”
根據(jù)羅塞塔的觀測,研究團(tuán)隊提出了一個模型來解釋這些塌陷坑菲茬。彗星表面以下的熱源導(dǎo)致冰(主要由水吉挣、一氧化碳和二氧化碳構(gòu)成)升華為氣體。這些冰塊損失之后形成的空洞越來越大婉弹,最終導(dǎo)致洞頂支撐不住自身重量而坍塌睬魂,從而形成了67P彗星表面上看到的那種邊緣陡峭的圓形深坑。
這樣的坍塌使得彗星上的冰首次接觸到陽光的曝曬镀赌,導(dǎo)致冰塊開始迅速升華氯哮。因此,科學(xué)家認(rèn)為商佛,這些深坑是相對比較新鮮的塌陷坑喉钢。另一方面,那些較淺的圓坑則很有可能是古老的塌陷坑良姆,它們的坑壁已經(jīng)被徹底侵蝕肠虽,坑底也被塵埃和冰塊填滿了。
“從某個角度來說玛追,這些深深的塌陷坑讓我想起了‘深度撞擊’任務(wù)在坦普爾1號上砸出來的那個撞擊坑税课。”研究合作者之一痊剖、馬里蘭大學(xué)的天文學(xué)教授邁克爾·阿赫恩(Michael A’Hearn)說韩玩。他曾經(jīng)擔(dān)任過“深度撞擊”任務(wù)的首席研究員÷侥伲“當(dāng)然找颓,具體過程是完全不同的,但兩者都讓我們達(dá)成了同樣一個大目標(biāo)——看到一顆彗星的更深處氮惯《vǎ”
歐洲空間局在6月23日正式宣布延長羅塞塔任務(wù)。這顆彗星將于今年8月13日通過近日點(diǎn)妇汗,此后將開始逐漸遠(yuǎn)離太陽帘不。羅塞塔任務(wù)被延長了9個月,結(jié)束日期從原定的2015年12月推遲到2016年9月杨箭。延長的觀測時間寞焙,將讓任務(wù)團(tuán)隊有機(jī)會觀察彗星表面如何應(yīng)對陽光輻射的日益減弱。
這項研究被發(fā)表在7月2日出版的《自然》雜志上。
http://www.guokr.com/article/440471/