物理科技生物学-PHYICA

彗星上有4.5年历史冰'比冰冠小黄片在线看还轻,没有泡沫'

天文学与空间 2022-04-21 00:04:56

德国航天中心 菲莱在彗星67P上的轨迹

学分:欧空局/罗塞塔/奥西里斯多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组/UPD/拉姆/宇航科学院/SSO/INTA/UPM/DASP/国际开发协会 经过多年的探测工作,欧洲航天局(欧空局)罗塞塔任务的科学家们现在已经能够确定菲莱着陆器在2014年11月12日第二次也是倒数第二次接触67P/ Churyumov-Gerasimenko彗星表面的位置,然后最终在30米外停止

这次着陆是由德国航天中心菲莱控制中心监控的

菲莱留下了痕迹;着陆器将它的顶部和样品钻的外壳压入覆盖着碳尘的黑色岩石区域的冰隙中

结果,“菲莱”划伤了表面,露出了彗星形成时的冰,这些冰从那时起就一直受到保护,免受太阳辐射

研究人员在科学出版物《自然》中写道,裸露、明亮的冰面,其轮廓有点像头骨,现在已经揭示了接触点

之前所知道的只是第一次接触的位置,反弹后还有另一次撞击,以及最终着陆点的位置,菲莱在那里休息了两个小时,并在2016年罗塞塔任务结束时被发现

“现在我们终于知道菲莱第二次降落在彗星上的确切位置了

参与今天发表的研究的德国航天中心行星研究所的让·巴普蒂斯特·文森特解释说:“这将使我们能够完全重建着陆器的轨迹,并从遥测数据以及着陆过程中运行的一些仪器的测量中获得重要的科学结果。”

“菲莱留给我们的最后一个谜团有待解开,”欧空局的劳伦斯·奥鲁克说,他是这项研究的主要作者

科学家团队受到激励,对“TD2”着陆点二进行了多年的搜索:“找到着陆点很重要,因为菲莱上的传感器表明它已经挖到了地表,很可能暴露了隐藏在下面的原始冰

“在过去的几年里,在菲莱着陆区的大量图像和数据中,这个位置像大海捞针一样被搜寻

67P上头骨形状的彗星冰

学分:欧空局/罗塞塔/奥西里斯多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组/UPD/拉姆/宇航科学院/SSO/INTA/UPM/DASP/国际开发协会;O'Rourke等人(2020年) 磁力计给出了决定性的指示 在很长一段时间里,科学家们使用高分辨率图像反复寻找疑似区域的裸露冰点,这些图像是由位于哥廷根的马克斯·普朗克太阳系研究所(MPS)开发的光学、光谱和红外远程成像系统(OSIRIS)仪器获得的,并携带在罗塞塔轨道飞行器上

但是,正是在布伦瑞克技术大学的指导下,为菲莱建造的罗塞塔磁力仪和等离子体监测仪对测量结果的评估,让科学家们走上了正确的轨道

在数据中,研究小组调查了从着陆器伸出48厘米的磁强计吊杆在撞击表面时发生的变化——这表明它已经弯曲

这在菲莱的ROMAP仪器数据中创造了一个特征模式,显示了吊杆相对于菲莱移动,并允许估计着陆器穿透冰的持续时间

罗马天文台的数据与罗塞塔的遥控飞行器磁力计的数据相关联,以确定菲莱的准确方位

对数据的分析显示,菲莱在第二个表面接触点花了将近整整两分钟——在这种非常低重力的环境下并不罕见,当着陆器在崎岖的地形上“犁过”时,至少进行了四次不同的表面接触

当菲莱号的顶部沉入一个开放裂缝边的冰中25厘米时,留下了样本钻和着陆器顶部的可见痕迹,一个特别显著的印记在图像中变得可见

吊杆运动产生的磁场数据峰值显示,菲莱花了三秒钟才制造出这个特殊的“凹痕”

菲莱与彗星的接触进入了区域背景

信用:图片:触地1:ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR;所有其他图像:欧空局/罗塞塔/奥西里斯多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组/UPD/拉姆/宇航科学院/单点登录/INTA/UPM/DASP/国际开发协会;分析:奥鲁克等人(2020年) 头骨形状的裸露彗星冰雕塑 罗马天文台的数据支持了这个地点的发现,在奥西里斯图像中有充满冰的明亮的开放裂缝

当从上面观察时,它让研究人员想起了一个头骨,所以他们将接触点命名为“头骨顶部脊”

头骨的右“眼”是在菲莱的顶侧挤压彗星尘埃的地方形成的,而菲莱像风车一样划过布满尘埃的冰块之间的缝隙,最终再次升空,覆盖最后几米到达它的最终安息地

“当时的数据显示,“菲莱”号已经与地表接触了几次,最后降落在一个光线不足的地方

我们还通过康塞尔雷达测量知道了大致的最终着陆点

然而,菲莱的确切轨迹和接触点不能这么快解释,”来自德国航天中心的菲莱项目经理斯蒂芬·乌拉梅克回忆道

对OSIRIS图像以及可见光和红外热成像光谱仪(VIRTIS)仪器获得的图像的评估证实,明亮的物质是纯水冰,其通过菲莱表面接触暴露在3

5平方米

在这次接触中,该地区仍处于阴影之中

直到几个月之后,阳光才照射到冰面上,所以冰面仍然在阳光下闪闪发光,几乎没有被太空环境风化和变暗

只有冰中的其他挥发性物质如一氧化碳或二氧化碳蒸发了

菲莱在接触点二留下痕迹

信用:图片:欧空局/罗塞塔/奥西里斯多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组/UPD/拉姆/国际宇航科学院/单点登录/INTA/UPM/DASP/国际开发协会;日期:欧空局/罗塞塔/菲莱/罗马普;分析:奥鲁克等人

(2020) 彗星67P充满空洞,没有太多凝聚力 这种事件的重建本身就是一项具有挑战性的探测工作,但首次直接测量彗星冰的一致性也提供了重要的见解

表面接触的参数表明,这个古老的,4

有50亿年历史的冰和灰尘的混合物非常柔软——比卡布奇诺咖啡上的泡沫、浴缸里的泡沫或海浪冲击海岸的白浪还要柔软

“将彗星冰聚集在这片尘埃中的机械张力只有12帕斯卡

研究“原始”冰的抗压和抗拉强度的让·巴普蒂斯特·文森特解释说:“这不过是‘无’而已。”

这种冰在彗星中储存了4年

仿佛在一个宇宙冰箱里,见证了太阳系最早的时期

调查还允许对菲莱接触的“岩石”的孔隙度进行估计

大约75%,即内部的四分之三,由空隙组成

因此,图像中无处不在的“巨石”更像是电影工作室幻想场景中的聚苯乙烯泡沫塑料岩石,而不是真实、坚硬、巨大的岩石

在另一个地方,几幅图像中捕捉到的一块6米宽的岩石,由于彗星冰蒸发的气压,甚至向上移动

这些观测结果证实了罗塞塔轨道飞行器任务的一个结果,该任务给出了一个类似的空洞比例数值,并表明67P/丘鲁莫夫-格拉西缅科的内部应该均匀到一米的块体大小

这导致了这样的结论:彗星表面的“巨砾”代表了它内部的整体状态,因为它是在大约4

50亿年前

这一结果不仅在科学上与彗星的特征有关,彗星与小行星一起是太阳系中最原始的天体,而且还支持未来访问彗星和收集样本返回地球的计划

这些任务目前正在考虑之中

菲莱在TD2上的磁强计测量

信用:欧空局/罗塞塔/菲莱/罗马普 菲莱在哪?学分:欧空局/罗塞塔/奥西里斯多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组/UPD/拉姆/宇航科学院/SSO/INTA/UPM/DASP/国际开发协会 2014年11月12日——彗星首次着陆 2014年11月12日下午,“菲莱”号与它的母飞船“罗塞塔”号轻轻分离,并以步行的速度向彗星67P/丘鲁莫夫-格拉西缅科降落

正如德国航天中心的罗塞塔着陆器成像系统(ROLIS)相机后来显示的那样,体积约为1立方米的着陆器几乎完美地击中了计划中的阿基尔基亚着陆点

然而,菲莱无法在彗星67P上锚定自己,因为为此目的提供的锚叉没有启动

由于彗星表面的引力只有地球引力的十万分之一,菲莱从彗星上弹开,上升到一公里的高度,漂浮在两个彗星半体中较小的一个上的哈米特地区

两个多小时后,菲莱再次与彗星67P接触

在两个小时内传输到罗塞塔的数据显示,着陆器在经历了颠簸的飞行、与悬崖边缘的猛烈碰撞以及与表面的两次进一步接触后,已经休息

不一会儿,菲莱也能够通过罗塞塔向地球传送着陆地点的图像,命名为阿拜多斯

接近任务结束:菲莱找到了!学分:主图和着陆器插图:欧空局/罗塞塔/奥西里斯多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组/UPD/拉姆/宇航科学院/单点登录/INTA/UPM/DASP/国际开发协会;背景:欧空局/罗塞塔/导航卫星委员会

0 彗星广角视图

学分:欧空局/罗塞塔/奥西里斯多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组多学科专家小组/UPD/拉姆/宇航科学院/SSO/INTA/UPM/DASP/国际开发协会 这些图像很快表明,着陆器现在没有像计划的那样,处于阳光充足的有利位置

对于德国航天中心控制室的团队来说,这项工作真正开始于意外着陆之后:他们操作着陆器将近60个小时,指挥它的10个机载仪器,最后把它稍微转向太阳

然而,一次电池的能量耗尽了,因为产生的能量太少了

电池充电不足,因为太阳照射在菲莱上的时间不到1分钟

每12小时5小时

4小时彗星日

事实上,由数百人组成的罗塞塔团队花了22个月的时间苦思菲莱究竟在哪里

只有奥西里斯相机系统在2016年9月2日任务结束前几周拍摄的特写镜头显示,“菲莱”直立在一个遮挡阳光的突出物下的缝隙中

在任务结束时,在2016年9月30日的最后一次演习中,罗塞塔号航天器也在67P/丘鲁莫夫-格拉西缅科号上着陆

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/tianwenxue/15002.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~