中新網(wǎng)7月4日電 據國家航天局網(wǎng)站消息，7月4日，太空將上演航天器撞擊彗星的科學(xué)戲劇。由于該航天器發(fā)射之后，有的天文學(xué)家對彗星組成提出了新的看法，挑戰了傳統觀(guān)點(diǎn)，故此舉又增加了新的探測任務(wù)，即以撞擊的實(shí)際效果來(lái)檢驗彗星的組成成份。
彗星組成的兩種觀(guān)點(diǎn)
傳統的觀(guān)點(diǎn)認為，彗星的成份來(lái)自早期太陽(yáng)系的塵埃和巖石碎片，它們裹在蓬松的冰團中。具體地說(shuō)，這類(lèi)天體乃是由冰凍的氨、甲烷及細碎礫石等物質(zhì)構成的，故又將其稱(chēng)為“臟雪球”。當彗星受到太陽(yáng)照射時(shí)，冰塊逐漸蒸發(fā)，形成一團由蒸氣和塵埃構成的云霧，這就是彗發(fā)。在其接近太陽(yáng)時(shí)，強大的太陽(yáng)風(fēng)把云霧吹向后方，形成一條長(cháng)尾，這就是彗尾。在靠近太陽(yáng)的運行過(guò)程中，隨著(zhù)溫度的升高，彗星大顆粒子會(huì )沿其軌道四處散落，成為所謂的“殘跡”，而一直處于固體狀態(tài)的核心則稱(chēng)為彗核。
今年上半年，美國天文學(xué)家威廉·里奇提出了一個(gè)驚人的新觀(guān)點(diǎn)，認為彗星可能主要是由巖石組成的，而不是冰塊。他是根據美國宇航局“斯皮策”太空望遠鏡觀(guān)測到的一些彗星散落粒子的紅外軌跡得出這一結論的。里奇對29幅短周期彗星的圖片進(jìn)行了研究，發(fā)現了21條殘跡，其中多數局限在狹窄的條帶上。按照他的分析，這說(shuō)明彗星放出的塵�；驓怏w等物質(zhì)很少，即使靠近太陽(yáng)時(shí)也是這樣。相反，這長(cháng)長(cháng)的軌跡必然是由直徑至少在1毫米以上的大型粒子所組成的，這樣才能形成線(xiàn)狀軌跡。他說(shuō)：“幾乎所有短周期彗星散失的物質(zhì)都是小石塊。彗星主要是由巖石組成的”。
新舊兩種觀(guān)點(diǎn)，哪個(gè)正確，7月4日美國宇航局實(shí)施的“深度撞擊”計劃，如獲成功，將會(huì )揭開(kāi)謎底。
“深度撞擊”號的探測活動(dòng)
由于彗星是太陽(yáng)系最原始的天體，可能攜有孕育生命的種子，因此引起了人類(lèi)對其探測的重視。為了直接登陸彗核進(jìn)行研究，美國于今年1月13日發(fā)射了“深度撞擊”號彗星探測器，讓其去探查坦普爾一號彗星�？茖W(xué)家們希望探測活動(dòng)，能夠揭示彗星內部構造及其塵埃云霧的秘密。
“深度撞擊”號航天器，重為650公斤，攜有大功率的望遠鏡、能提供高分辨率照片的照相機和獲取有關(guān)彗星數據的科學(xué)儀器。按照預定計劃，它在太空飛經(jīng)4.31億公里之后，將于7月初到達距離地球1.32億公里處與坦普爾一號彗星交會(huì )，從其彗發(fā)中穿越，就近拍攝彗核照片，探測和收集有關(guān)數據，并用無(wú)線(xiàn)電信號傳回地面。
更重要的是，“深度撞擊”號于7月3日釋放一個(gè)重372公斤的小型銅制探測器“撞擊者”，讓它飛行一天之后于7月4日沖向坦普爾一號彗核，以撞擊爆破的方式，暴露其內部地質(zhì)結構奧秘。與此同時(shí)，“深度撞擊”號將降低速度，改變軌道，在距離彗核500公里處用望遠鏡和照相機分別觀(guān)測和拍攝整個(gè)撞擊過(guò)程，并用科學(xué)儀器盡可能的探測暴露出來(lái)的信息，最后還要靠近“彈坑”收集彗星內部物質(zhì)進(jìn)行分析。它獲得的數據資料，將及時(shí)發(fā)回地球，供科學(xué)家們進(jìn)行研究，以加深人類(lèi)對彗星真實(shí)面目和太陽(yáng)系起源的認識。
實(shí)施“深度撞擊”計劃將耗資3.3億美元。
實(shí)踐檢驗將給出結論
坦普爾一號彗星是法國天文學(xué)家于1867年發(fā)現的，6.5年繞太陽(yáng)公轉1周，屬于短周期彗星。用撞擊其彗核的方式來(lái)檢驗它的物質(zhì)組成及實(shí)際結構，正符合驗證新舊兩種觀(guān)點(diǎn)是與非的要求。鑒于坦普爾一號彗核直徑約為6公里，“撞擊者”的沖碰不會(huì )摧毀彗星，也不會(huì )使其偏離原來(lái)的運行軌道。
原來(lái)的撞擊活動(dòng)，完全是按照傳統觀(guān)點(diǎn)設定的。由于“撞擊著(zhù)”以每小時(shí)3.67萬(wàn)公里的速度與坦普爾一號彗核相撞，兩者對撞時(shí)會(huì )產(chǎn)生相當于4.5噸TNT炸藥釋放的巨大爆炸力，故而銅制探測器將被熔解蒸發(fā)，產(chǎn)生焰火般的絢麗景象。這猶如1顆重型炮彈轟擊彗星，會(huì )在彗核表面砸出一個(gè)約有足球場(chǎng)那么大、14層樓那么深的坑洞。如果真的發(fā)生這種情況，那就證明傳統觀(guān)點(diǎn)的認識是對的，彗星確實(shí)是“臟雪球”結構。
假若彗星主要由巖石組成，則撞擊將會(huì )相當劇烈，雖然會(huì )產(chǎn)生同樣大的爆炸威力，銅制探測器也會(huì )化為烏有，但只能在彗核上形成一個(gè)淺淺的隕坑，“撞擊者”不會(huì )深入其內部，不可能引發(fā)噴泉狀的物質(zhì)噴射。最后的觀(guān)測結果，如若沒(méi)有發(fā)現濺射出大量氣體和塵埃引起的熠熠生輝景象，那就證明這種新觀(guān)點(diǎn)的認識更符合實(shí)際。
天文學(xué)家們正在組織一次世界范圍的觀(guān)測活動(dòng)，已從不同角度收集關(guān)于撞擊過(guò)程的信息。美國宇航局還計劃調整“哈勃”、“斯皮策”和“錢(qián)德拉”3臺太空望遠鏡的視察方向，讓其瞄準坦普爾一號彗星，觀(guān)測和記錄碰撞引發(fā)的情況。
這次用航天器撞擊彗星的人造天象如獲成功，無(wú)論證明哪種觀(guān)點(diǎn)正確，都是空間探測和天文學(xué)上的重大收獲。當然事不如愿，未能撞上，則另當別論。但即就如此，“深度撞擊”號也會(huì )探測和收集到有關(guān)坦普爾一號彗星的一些信息，并將獲得的數據資料傳回地球。(尹懷勤)
