候选标题:悬念型——丘留莫夫-格拉西缅科彗星上藏着什么?;画面感型——追着那只”橡皮鸭”跑了十年;提问型——它喷出的水,为什么和地球的不一样?
它被主动撞毁,而不是被废弃
2016年9月30日,距离地球约7亿公里处,一群工程师把一台还在工作的探测器”开”向了一颗彗星。不是故障,是计划。探测器叫罗塞塔,它撞上的天体就是丘留莫夫-格拉西缅科彗星(编号67P,名字来自两位发现它的苏联天文学家)。信号消失的那一刻,任务结束;但它此前两年多在轨收集的数据,后来改写了教科书里的好几页。
一块会冒烟的浮木
一句话说清楚:彗星是太阳系诞生时没被拼进行星里去的”边角料”,冰、尘埃和有机分子冻在一起。
你可以把它想成冰箱冷冻室最底层那块放了很久的冰块,里面裹着面粉和糖。太阳一烤,冰不经过液态直接变成气体,面粉就被气流吹得满天飞——这正是彗发和彗尾的来源。
67P的样子很好认:两瓣粘在一起,像一只橡皮鸭。最长处约4.3公里,把40多个足球场首尾接起来差不多。它的质量约100亿吨,密度约每立方米533公斤——比水还轻。如果有一口足够大的水池,这块”石头”会浮起来,密度和干燥的松木差不多。这意味着它内部估计有七八成是空的,像一块被掏空的海绵。
表面更出人意料:反照率约6%,和新铺的沥青路面一个级别。照片里它黑得像煤块,只有被阳光直射的地方泛出灰白。
十年路程,只为贴上去看一眼
罗塞塔2004年发射,靠地球三次、火星一次借力加速,累计飞行约79亿公里——相当于绕地球赤道约20万圈——2014年8月才抵达目的地。
同年11月12日,重约100公斤的菲莱着陆器脱离母船,下降约7小时。结果固定用的鱼叉没有射出,它落地后弹了两次,最后歪在一个阴影里的坑边。电池在低温下撑了大约60小时,随后进入休眠。即便如此,这仍是人类第一次让机器软着陆在彗星表面。
它喷出的水,和地球的不太一样
太阳一晒,彗核表面的冰升华,裹着尘埃往外喷,形成包裹彗核的彗发和长长的彗尾。罗塞塔对水蒸气做了一次”验指纹”的测量,用的是氘氢比(普通氢和它的重同位素氘的数量之比)。测得的值大约是地球海水的三倍。这意味着,像67P这样的彗星,可能并不是地球海洋的主要供水方。不过要说清楚:地球的水究竟从哪里来,目前尚无定论——彗星、小行星、原始大气,每个候选都还有一部分账没算清。
还有两个意外。一是罗塞塔在彗星周围检测到了氧分子,按当时主流理论,这块冰渣里不该留有这么多的氧,为什么会这样目前尚无定论。二是它在彗发中找到了甘氨酸(构成蛋白质最简单的一种氨基酸)和磷——生命的原料,在一块漂了几十亿年的冰里也凑得齐。
最后一撞,与第一个问题
2016年9月30日,罗塞塔以约每秒0.5米的速度落向67P——比人散步还慢。它一边下落一边近距离拍摄、采样,直到撞上表面、沉默。
为什么要亲手结束它?因为燃料快耗尽,与其让它在轨道上失控漂移,不如让它最后一次贴近目标。于是我们又回到开头那个画面:在七亿公里外,人类把一台还能工作的机器,按计划送进了彗星。
而它留下的问题还没答完:如果67P的水不像地球的水,那当年浇灌出海洋的那一批”送水工”,究竟是谁?
延伸阅读
- 卡尔·萨根、安·德鲁扬《彗星》(Comet,1985)——彗星科普的经典读本。
- 欧洲空间局罗塞塔任务官网(esa.int/rosetta)——任务原始图像与科学成果发布页。
- NASA彗星科普页(science.nasa.gov/comets)——彗星结构与轨道的基础资料。