新华社北京9月30日电(记者 张莹)当地时间29日,欧洲航天局的“罗塞塔”彗星探测器在接到“撞击命令”后,开始以自由落体运动撞向彗星“67P/丘留莫夫-格拉西缅科”(下称“67P”)表面。向这颗已围绕运转长达两年的彗星献上“谢幕之吻”后,“罗塞塔”将长眠于彗星表面,结束自己长达12年的探索旅程。在执行这个耗时约14小时的“终极任务”过程中,“罗塞塔”将站好最后一班岗,继续向地面传回其收集的各种数据,而科学家对这最后一段旅程中传回的数据充满期待。
2004年,“罗塞塔”探测器由一枚阿丽亚娜5型火箭发射升空,开启追星之旅。2014年,追上目标彗星“67P”的“罗塞塔”开始围绕这颗彗星运行并执行观测任务。同年11月,“罗塞塔”向“67P”成功投放“菲莱”彗星着陆器。
由于“67P”目前正沿着轨道逐渐远离太阳,越来越少的光照无法确保利用太阳能的“罗塞塔”获得足够能量,它携带的一系列科研设备也将无法有效运行。欧航局科学家去年决定,将最终以“撞击”彗星表面的方式结束“罗塞塔”的使命。
据欧航局网站介绍,该机构按计划于格林尼治时间29日20时50分(北京时间30日4时50分)向“罗塞塔”发送了“撞击命令”。接收命令后,“罗塞塔”点火制动终止绕轨运行,从距离“67P”约19公里的高度开始向这颗彗星做“自由落体”运动。
曾参与研制“罗塞塔”的前欧航局工程师沃里克·霍尔姆斯向媒体介绍,“罗塞塔”将以较低的速度与“67P”发生撞击。“自由落体”开始时,“罗塞塔”以每秒约30厘米的“步行速度”坠落;受到彗星重力影响,它的速度在下降过程中不断增加,距“67P”两公里时将达到每秒0.6米,撞击时速度达到每秒0.9米。
“罗塞塔”拍摄的照片显示,“67P”的形状如同一只巨型橡皮鸭。在科学家的控制下,“罗塞塔”将撞向彗星“头”部一块存在较多坑洞的区域。在这一过程中,“罗塞塔”仍将不断发回对“67P”表面尘埃、等离子体、气体等的探测数据,其携带的“光谱与红外遥感系统”(OSIRIS)也将继续拍摄高分辨率坑洞照片,以求揭开更多有关彗星的形成及其内部结构的秘密。
欧航局预计,“罗塞塔”将于格林尼治时间30日10时40分(北京时间30日18时40分)最终与“67P”表面发生撞击。由于信号传输滞后,整个探测任务将于撞击发生40分钟后结束。“当撞击发生时,(‘罗塞塔’的)高增益天线将发生大幅度颠簸,并停止向地球传输信号,”霍尔姆斯介绍说,当“罗塞塔”向地面的数据传输停止了,科学家就知道撞击发生了。
虽然科学家不能完全确定彗星重力及表面尘埃、气体会对“罗塞塔”的下降轨道产生哪些细微影响,但他们非常有把握“罗塞塔”将着陆在预定区域内,并长眠于此。
解读
“罗塞塔”追到了什么
“罗塞塔”彗星探测器于2004年3月2日发射升空,其任务是追上“67P”并投放“菲莱”着陆器,探求太阳系起源的奥秘。“罗塞塔”重约3吨,体积约12立方米。它共装备了10个科学探测仪器,这些仪器能分析彗星的物理和化学构成及其电磁、引力特性。
“67P”诞生于46亿年前太阳系形成初期。与地球上地质变化频繁不同,彗星内部变化很少,好似一个飞行的“冰箱”,可能保存着太阳系诞生时最原始的物质。因此,对彗星的研究有助于揭开太阳系形成的诸多奥秘。
12年漫漫“追星”之旅终于成功画上句号,“罗塞塔”到底追到了什么?
给彗核拍照
彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分,其中彗核通常被认为是彗星中心的固体部分。“罗塞塔”对“67P”的研究成果显示,其彗核整体形状呈现“双瓣”结构,包括较小的“头”、较大的“身”和连接两部分的“脖子”。在“罗塞塔”拍摄的高清图片上,可以见到“脖子”上横着一条约500米长的清晰的裂缝。
“罗塞塔”对约70%的彗核表面拍照,其余看不见的部分位于彗星南半球。已成像区域可划分为5种地质形态:尘埃覆盖区域、岩石样表面区域、带有小型坑状结构和环形结构的区域、大型洼地和平滑地带区域。多样的地质形态出人意料,因为一般认为彗星各个部分大体上由同种材料构成,表面地质形态应大致相同。
照片还显示“67P”表面存在着沙丘波纹状结构,有些石头后面还被“吹”出了风尾,可彗星并不像地球那样有风。研究人员认为,这可能是因为彗星在受热时冰挥发形成大气,尘埃也随着气体逃逸,但速度不够快又落回彗星表面,形成了这些特殊的地质特征。
否定磁场存在
“罗塞塔”观测结果显示“67P”上并没有磁场,这或许会让科学家重新认识太阳系构成。此前发现的月球岩石样本以及陨石上都探测到较强的磁场,而“67P”上竟然没有探测到一点磁场的迹象,这让人惊讶。
此前有观点认为,如果彗星上有磁场,或许能解释其构成物质在太阳系形成初期如何聚集到一起,这次在目标彗星上的新发现则显示上述观点可能并不成立。
发现多种有机化合物
2014年,“罗塞塔”携带的“菲莱”着陆器成功登陆“67P”,这也是首个在彗星上软着陆的人造探测器。
“菲莱”在“67P”表面的尘埃中发现了多种有机化合物,初步分析显示共有16种。其中,乙醛、甲胺等有机化合物在其他彗星上也曾发现过,但乙酰胺、异氰酸甲酯、丙醛和丙酮这4种有机化合物是首次发现。
探测到氧分子
“罗塞塔”探测器还首次在“67P”的彗核周围气体中探测到氧分子,这将帮助人类更好地理解太阳系的形成过程。彗核释放出的气体蒸发物又称彗发,主要由水、一氧化碳和二氧化碳组成。尽管科学家曾证明木星和土星上存在氧,但它此前从未在彗星上被发现。
此外,在“罗塞塔”环绕“67P”共同飞行的过程中,彗发中的氧分子和水分子的比例一直保持稳定,并未因彗星与太阳之间距离缩短或探测器轨道变化等原因发生变化。
鉴于彗发中氧分子的高含量和其与水分子比例的长期稳定,研究人员认为,彗星上的氧和水一样来自彗核,而且氧是在彗星形成初期就已融进了彗核。
发现“生命基石”
地球生命是怎么来的?有一种理论认为,是坠落到地球上的彗星带来了一些“生命基石”,这些物质在地球原始环境中互相作用,最终产生了生命。“罗塞塔”为这一假说提供了新的证据。
它发现,“67P”周围稀薄的气体中存在甘氨酸和磷元素。甘氨酸是一种氨基酸,而氨基酸在生物中发挥重要作用,被认为是“生命基石”。磷元素也广泛存在于脱氧核糖核酸(DNA)和细胞膜等处,有重要的生理作用。新华社记者 张晓茹
(据新华社北京9月30日电)