第一艘環繞彗星的太空探測器──羅賽塔號戲劇化地結束它的命運前,究竟為地球人帶來哪些重大發現?

在羅賽塔號畫下句點前的最後一個月,其高解析度相機找到了失蹤的登陸器──菲萊號,它就卡在67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星上一個幽暗裂縫中。PHOTOGRAPH BY ESA
在羅賽塔號畫下句點前的最後一個月,其高解析度相機找到了失蹤的登陸器──菲萊號,它就卡在67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星上一個幽暗裂縫中。PHOTOGRAPH BY ESA

 

9月30日格林威治平均時11點19分,歐洲太空總署讓羅賽塔號太空船墜毀在彗星上,它是第一艘繞彗星運行的探測船。

2004年3月發射升空的羅賽塔號,在太陽系穿梭航行十年後,終於在2014年8月6日抵達67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星(67P/Churyumov-Gerasimenko)。然後羅賽塔號及登陸器菲萊號,以兩年多的時間成功完成任務,幫助科學家們破解彗星組成的謎團,確認彗星是由太陽系早期原始物質的冰團和塵埃所組成的。

然而,天下沒有不散的筵席,羅賽塔任務終有結束之日。67P彗星在2015年8月13日到達最接近太陽的地方:距太陽不到1.87億公里,讓羅賽塔號有機會一窺這顆彗星的全貌。不過這顆彗星正逐漸往木星軌道外逸去,羅賽塔號的太陽能板已經無法提供足夠的電力,使得太空探測器無法維持在正常溫度下運作。

在太空中飛行了十年,而且其中兩年相當靠近彗星,在塵埃和冰的惡劣環境下,羅賽塔號的使用壽命也快到達終點。但羅賽塔號並非溫馴地步入良夜,科學家們刻意讓它墜毀在67P彗星表面,落地前盡可能拍攝更多近照、採集更多化學樣本。


歐洲太空總署的羅賽塔號第一次近距離拍攝小行星21司琴星(Lutetia)的畫面,科學家將這些照片喻為「發現新大陸」。

 

羅賽塔號墜落在彗星上的梅特區(Ma’at region)。梅特區位於這顆外型猶如小鴨的彗星之「頭部」,一直到最後一刻,羅賽塔號仍然盡其所能地傳回更多的資料。墜毀地點有活躍的凹坑,會噴發出彗星上的一些塵埃,也有稱之為「雞皮疙瘩」的凹凸不平結構,這種特殊結構被認為是許多迷你彗星集結成大彗星所留下的遺跡。

為了對羅賽塔號歷史性任務表達敬意,且讓我們來回顧這枚探測器最激盪人心的幾樁豐功偉業:

 

首度繞著彗星跑:

其他太空船只是飛越過彗星,1986年歐洲太空總署第一次的深空任務,派遣一艘深測器飛向哈雷彗星。但2014年8月,羅賽塔號成為第一次艘繞彗星運行的太空船;同年9月底,它進入67P彗星表面上方大約20公里的引力範圍內。

首度降落在彗星上:

2014年11月12日,登陸器菲萊號從羅賽塔號分離,成為第一艘軟著陸於彗星上的太空船。但它並未照著計畫進行:當菲萊號第一次接觸地面時,它的魚叉系統失效,導致它翻滾了兩小時後,最終掉落在一個幽暗的裂縫裡。

一開始菲萊號仍正常運作,將彗星表面的資料傳送回來,但是科學家卻無法找出它確切的位置。三天後,菲萊號電池耗盡,且進入休眠狀態,2016年2月科學家正式宣告菲萊永遠長眠。而在這個月初,科學家終於在羅賽塔號傳送回來的圖片中,找到了菲萊號。

在羅賽塔號到達67P彗星之前,沒人知道它的真面目。攝影: PHOTOGRAPH BY ESA/ROSETTA/NAVCAM在羅賽塔號到達67P彗星之前,沒人知道它的真面目。攝影: PHOTOGRAPH BY ESA/ROSETTA/NAVCAM

 

彗星聞起來像:

當菲萊號降落在67P彗星,科學家發現彗星表面包含阿摩尼亞(氨水)、氰化氫、硫化氫,當這些混在一起,聞起來味道就像是刺鼻的尿、杏仁及發臭的蛋。這種難聞但有科學意義的味道,還讓一家英國的公司推出一款跟這種味道相近的限量版香水

檢測出生命元素:

2014及2015年,羅賽塔號在67P彗星附近的薄霧上,發現磷和有機物,如氨基乙酸,它是最簡單的氨基酸。這個發現可以假定彗星有可能為地球帶來生命所必需的原始物質,而促使地球生命的誕生。

接近太陽時的變化

當67P彗星接近太陽時,羅賽塔號看見它顏色和亮度的變化。2014年8月及11月,太陽熱能剝離了彗星原有的表層物質,暴露出底下新鮮的冰層,這顆彗星的亮度上升了三分之一,而且顏色變得愈來愈藍。而在2015年8月13日,67P彗星最接近太陽的時候,羅賽塔號也近距離觀察到太陽的熱,引發彗核噴發出塵埃。

67P彗星上的凹坑可能是聚積的氣體讓彗星的內部結構變弱,導致表層崩塌。PHOTOGRAPH BY ESA/ROSETTA

67P彗星上的凹坑可能是聚積的氣體讓彗星的內部結構變弱,導致表層崩塌。PHOTOGRAPH BY ESA/ROSETTA

 

引發地球水起源的討論

多年來科學家持續爭辯,早期的地球可能太熱,形成之時無法留住水分。其中一個熱門理論認為,海洋及含水層都是地球冷卻後由彗星帶來的。但羅賽塔號對67P彗星水冰的量測顯示,它比地球海洋的水含有更多的「氘」,這是一種氫的同位素。這個發現似乎排除了地球水源是由海王星軌道外彗星帶來的可能性;不過,小行星仍有可能是地球早期水的來源。

長得像黃色小鴨?

67P彗星由兩大團塊組成,讓它看起來像黃色小鴨。羅賽塔的資料顯示,這兩顆團狀物起初各自獨立,但在數十億年前相撞結合,形成了我們今天看到的樣子。

發現彗星與地球的共同點:滲穴

羅賽塔號所測繪的67P彗星表面,顯示邊緣陡峭的凹坑,其中有些寬達183公尺、深達183公尺。據推測,這些凹坑形成的原因,是因為彗星內部的氣體聚集,削弱其內部結構之後,導致地表坍塌而形成。

 

撰文:Michael Greshko

編譯:李昫岱

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