2006年1月15日,美国犹他州沙漠上空,直升机机组在寻找一只从天而降的返回舱。舱里装着“星尘号”探测器从彗星怀尔德2号旁捕获的微尘。奇怪的是,这些来自“冷库”的尘埃中,有些矿物却像在高温炉里待过。
一场追着彗星跑的采样
1999年发射的星尘号,在2004年1月2日飞掠怀尔德2号。它没有着陆,而是以约6.1公里/秒——约每小时2.2万公里,接近客机巡航速度的24倍——穿过彗发,用气凝胶(一种极轻的多孔玻璃)接住尘埃。2006年,样本舱回到地球。观测证实,采集器里留下了数千粒彗星尘埃。
彗星像一辆掉渣的冷藏车
彗星可以一句话定义为:由冰、尘埃和有机分子组成、绕太阳运行的天体。你可以把它想成一辆在高速路上边跑边掉渣的冷藏车:冰是冷媒,尘埃是货物,太阳一晒,车厢外冒出的雾就是彗发,身后拖出的“渣”就是彗尾。怀尔德2号是一颗木星族彗星,核直径估计约4公里;沿它走一圈约12.6公里,按步行速度要三小时左右。1974年,木星引力改写了它的轨道,使它近日点降到约1.6天文单位(1天文单位约等于地球到太阳的距离)。
被烤过的尘埃,怎么进了冷库
星尘号样本里发现了橄榄石、辉石等高温凝结矿物,还有一些类似球粒陨石的物质。它们需要在太阳附近的高温环境里形成,却出现在一颗彗星上。一个理论模型认为,早期太阳系盘内的物质被向外混合,彗星在冷区把它们封存起来。但这套“快递路线”仍有细节争论,目前尚无定论。能确定的是:样品分析证实了高温矿物存在;至于它们走了多远、混了多久,还要靠更多样本和模型检验。
生命原料的线索,不等于生命
2009年,研究团队报告在星尘号样本中检测到甘氨酸等有机分子的线索。甘氨酸是组成蛋白质的氨基酸之一,这让“彗星为早期地球送原料”的假说多了一点依据。但请注意层级:检测到有机分子是观测结果;彗星参与生命原料输送是推测;说彗星曾送来生命,则是越界。样本还可能受到地球物质污染,相关讨论并未结束。
为什么还要盯着怀尔德2号
因为那些微尘像一封封没拆完的信。它们记录太阳系诞生初期的温度、碰撞和混合过程。你抬头看到一颗彗星时,看到的也许不只是“脏雪球”,而是一辆从太阳系内侧开往外围、又把货物冻住的冷藏车。下一次,当望远镜再次指向怀尔德2号,我们能不能从那些尘埃里读出更清楚的路线图?
延伸阅读
- NASA Science:Stardust 任务页面
- NASA JSC 天体材料样本库:Stardust 样本介绍
- 纪录片《宇宙:时空之旅》(Cosmos: A Spacetime Odyssey)