彗星成分冰与“火”并存 | |||||||||
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http://www.sina.com.cn 2006年12月16日08:41 天津日报 | |||||||||
彗星并非如人们以前认为那样只由冰和尘粒构成,它的成分中还含有“极其炙热”的高温物质。科学家们认为,这不仅能帮助人类重新认识彗星的形成过程,甚至还可能改写太阳系起源之谜。 美国国家航空和航天局(NASA)“星尘”号探测器今年1月从太空带回第一份彗星物质样本。科学家经过数月研究后惊奇地发现,彗星并非如人们以前认为那样只由冰和尘
这一最新发现刊登在15日出版的《科学》杂志上。科学家们认为,这不仅能帮助人类重新认识彗星的形成过程,甚至还可能改写太阳系起源之谜。 冰“火”共存 彗星被认为是太阳系中最古老的天体,绕太阳轨道运行,其成分中的冰在接近太阳过程中逐渐消融并变成颗粒和气体,形成扫帚状的彗尾。此前科学家猜测,由于彗星产生于太阳系形成之前或初期,加上形成地点位于太阳系最边缘的寒冷地带,彗星的构成物应该是来自太阳系外部的冰和宇宙尘粒。 “星尘”号探测器2004年从“维尔特2号”彗星上采集到微粒,是人类第一次成功“捕获”彗星物质样本。NASA科学家对这些样本进行了近一年研究,结果惊奇地发现,“维尔特2号”彗星物质样本是“冷”微粒和“热”微粒的混合。 NASA科学家14日在新闻发布会上说,他们在彗星的物质样本中发现大量来自太阳系以外的物质,例如冰和尘,但也意外发现一些来自太阳系内的物质:钙铝化合物和硅酸镁微粒。这些晶体只有在太阳附近的高温环境下才可能形成。 该项研究负责人、华盛顿大学天文学家唐纳德·布朗利说,这些像火一般“极其炙热”的高温物质形成于太阳系内部,占彗星物质样本的10%。 “这是一个激动人心的发现。现在我们知道了一颗彗星的真实成分,”布朗利说:“许多人认为彗星的形成与太阳系完全无关,现在我们能证明,事实并非如此。” 难以解释 科学家推测,“维尔特2号”彗星可能诞生于太阳系形成初期,因此它才会含有高温物质。但这些高温物质如何、何时越过遥远距离,到达冥王星之外的太阳系边缘,出现在“维尔特2号”彗星上,目前还无法解释。 参与研究的伦敦帝国学院科学家菲尔·布兰德说,新发现不仅推翻此前关于彗星形成的诸多推测,还可能改变人们对太阳系起源的认识。他认为“维尔特2号”样本内出现高温物质与太阳系形成初期的剧烈变化有关。 布兰德说,形成初期的太阳系内部活动异常剧烈,在太阳热力和引力的作用下,太阳系中心的各种气体、微粒不断翻腾,最终可能像火山爆发时的岩浆一样,从最中心喷射到最外缘,进而参与了“维尔特2号”彗星的形成。 意义非凡 研究负责人唐纳德·布朗利说,初步研究结果显示,“维尔特2号”的物质构成与去年受“深度撞击”的“坦普尔1号”彗星不太一样,但科学家只是通过红外传感器和太空望远镜观测后者,而对前者却掌握了真实的物质样本。因此,针对“维尔特2号”的研究意义非凡,可谓“彗星研究史上的里程碑”。 “维尔特2号”的物质样本得来不易。“星尘”号于 1999年升空,2004年1月飞掠彗星“维尔特2号”,以一个形似大型网球拍的“气凝胶尘粒收集器”捕捉“维尔特2号”彗发中的物质。气凝胶是一种以硅为主的特殊材料,极轻极软,可以充分吸收撞击力,保护质量不到百万分之一克的尘粒。整个收集过程持续约15分钟,采集到数千颗粒。今年1月,在历经7年的太空飞行以后,“星尘”号成功返回地球,降落在美国犹他州首府盐湖城西南方的沙漠上。 NASA说,200多名科学家利用最先进技术对采集到的彗星样本进行研究。目前公布的只是初步研究结果,完成整项研究还需至少10年。 □张代蕾 (新华社供本报特稿) | |||||||||