“賽丁泉”與火星：十萬年一遇的“冰火邂逅”

文- 小龍哈勃

10月19日，“賽丁泉”彗星將在13萬公里的距離上與火星擦肩而過。類似這樣的“星際邂逅”，大約每十萬年才發(fā)生一次

如果2014年10月19日這一天你呆在火星上的話，請在日歷上劃個勾：這一天，你將會看到一個亮度接近上弦月的龐然大物——“賽丁泉”彗星在天空中緩緩移動。

這一天，“賽丁泉”彗星將在13萬公里的距離上與火星擦肩而過。這一現(xiàn)象極其罕見：13萬公里僅相當(dāng)于地月距離的1/3。如果把火星比作地球上的某個人的話，這相當(dāng)于某個壞蛋從月球上向他/她開了一槍，而子彈在距離他/她不到2厘米的地方擦過。類似這樣的“星際邂逅”，大約每十萬年才發(fā)生一次。

彗星撞地球，帶來生命

古人認(rèn)為彗星是不祥之兆，而現(xiàn)在我們知道，彗星不過是水冰、巖石和塵埃組成的“臟雪球”，說白了就是不能吃的冰淇淋。在寒冷黑暗的太陽系外圍，有大量這樣的“冰淇淋”。如果運(yùn)氣好的話，在大行星或者過路恒星的引力攝動下，這 些“ 冰 淇淋”會奔向內(nèi)太陽系，水冰以及其他易揮發(fā)物質(zhì)在受到太陽的光和熱作用后被釋放出來，于是形成了漂亮的尾巴，即“彗尾”。

彗星運(yùn)行的三種軌道：橢圓軌道（紅色），拋物線軌道（綠色），雙曲線軌道（藍(lán)色）。若彗星處于后兩種軌道上，則它很可能是一顆“新鮮”彗星。

與古人的認(rèn)知相反，彗星非但不是不祥之兆，反而可能是地球上存在生命的直接因素。目前大多數(shù)科學(xué)家都認(rèn)為，在太陽系形成早期，大量彗星撞擊地球，帶來了生命之源——水。還有科學(xué)家進(jìn)一步認(rèn)為，和彗星一并來到地球上的，還有構(gòu)成生命的原始物質(zhì)甚至生命本身。所以，當(dāng)你喝水的時候，可別忘了那些為了生機(jī)勃勃的地球而甘愿粉身碎骨的彗星們。彗星本身很小，不會有地質(zhì)活動，加上長期呆在太陽系外圍的“冰凍室”里，所以它們很好地保存了太陽系早期的資料，尤其是那些可能和地球上的生命誕生有關(guān)的資料——這就是為什么現(xiàn)在天文學(xué)家們對彗星這么感興趣的主要原因。

簡單來說，探測彗星可以幫助我們回答“我們從哪里來”這個困擾人類數(shù)千年的大問題。

彗星可以分為兩種：和太陽系邂逅一次之后就一去不復(fù)返的以及圍著太陽轉(zhuǎn)個不停的。當(dāng)下時興把前者稱為“新鮮”彗星，后者自然就是“陳舊”彗星了。那么，如果有一些彗星的公轉(zhuǎn)周期特別長，比如成百上千年，我們怎么知道它到底是“新”是“老”？這就需要進(jìn)一步觀測和計算。因?yàn)樘祗w的運(yùn)行規(guī)律是已知的，我們可以精確計算這顆彗星現(xiàn)在和過去的運(yùn)行軌道。如果它處于“拋物線”或“雙曲線”軌道上，那這顆彗星很可能就是一顆“新鮮”彗星?！百惗∪卞缧堑能壍缹儆陔p曲線型，因此它是一顆“新鮮”彗星。

來自宇宙的“大禮包”

我們?nèi)ゲ耸袌鲑I肉，都會盡量挑新鮮的。天文學(xué)家們也一樣：“新鮮”彗星無疑是最能吸引眼球的。最好的探測方式，當(dāng)然是派探測器去“瞅個究竟”。

然而，這有一個明顯的難題：大多數(shù)彗星從被發(fā)現(xiàn)到離開內(nèi)太陽系，至多兩三年時間，這點(diǎn)時間還不夠科學(xué)家們寫申請要錢呢——比如最近剛剛抵達(dá)“楚留莫夫－格拉希門克”周期彗星的“羅賽塔”（Rosetta）號探測器，它是人類歷史上第一枚環(huán)繞彗星運(yùn)行的探測器，但從構(gòu)想到實(shí)現(xiàn)，就用了近25年的時間！

所以，當(dāng)“賽丁泉”彗星飛掠火星的消息傳來，天文學(xué)家們做夢都能笑出來了：被人類送上火星的各類探測器，多得都快可以開兩張麻將桌了——“賽丁泉”彗星簡直就是送上門來的“宇宙級大禮包”！

讓我們盤點(diǎn)一下目前已經(jīng)或即將在火星上工作的探測器：2001年入軌的“2001火星奧德賽”號（人類在另一星球上工作時間最長的探測器）；2003年抵達(dá)火星的“火星快車”號和“機(jī)遇”號漫游車；2006年入軌的“火星勘察軌道器”（搭載有高解析度成像儀，可分辨火星表面30厘米大小的物體，分辨率甚至超過“谷歌地球”）；2012年抵達(dá)火星的“好奇”號漫游車；分別于今年9月21和24日到達(dá)火星的美國“火星大氣與揮發(fā)演化”探測器、印度“曼加里安”號火星探測器，足足有7枚各色探測器！加上之前實(shí)施過近距離彗星探測的探測器，從1986年的“國際哈雷彗星聯(lián)隊”算到現(xiàn)在，滿打滿算一共有8枚。

“流星颶風(fēng)”是否會帶來“彗星劫”

但這時，問題來了：彗星可是一刻不停地在釋放塵埃和氣體，而且“賽丁泉”彗星的運(yùn)行速度高達(dá)每秒56公里，足足是噴氣式客機(jī)的200多倍。在這個速度下，芝麻大的顆粒都能具有破壞性的力量。

這樣的力量會不會損壞那些價值連城的探測器？要知道那些探測器少說也值幾百億美金呢……雖說這事件十萬年一遇，但為此燒掉數(shù)百億美元，好像也有點(diǎn)心疼。

然而，“賽丁泉”彗星在被發(fā)現(xiàn)時還在木星軌道以外，通過最大的望遠(yuǎn)鏡看過去，它都只是一個小點(diǎn)，天文學(xué)家們只能根據(jù)以前出現(xiàn)的其他彗星來猜測，但這一結(jié)果是否可靠就很難說了。比如曾有科學(xué)家根據(jù)其他彗星的觀測資料估計，“賽丁泉”彗星將給火星探測器帶來一場“大劫”，其流星暴雨的強(qiáng)度，已經(jīng)需要一個新名詞來定義——“流星颶風(fēng)”，每小時出現(xiàn)48億顆流星！按這一流量估計，圍繞火星運(yùn)行的飛行器都將被打成篩子。

當(dāng)然，就如同某些災(zāi)難大片一樣，事情到最后都會峰回路轉(zhuǎn)。

圖中紅色天體為“廣角紅外巡天探測器”（WISE）拍攝的“賽丁泉”彗星（這是四張照片疊加圖，故彗星留下了4個影子）。

在“流星颶風(fēng)”論文發(fā)表后不久，兩位中國天文工作者也發(fā)表了他們的新發(fā)現(xiàn)，他們首次使用觀測數(shù)據(jù)來測量彗星噴發(fā)顆粒的速度。有趣的是，他們的數(shù)據(jù)并非來自專業(yè)天文臺，而是來自兩位中國天文愛好者的遠(yuǎn)程遙控天文臺：設(shè)在新疆的星明天文臺和遠(yuǎn)在澳洲的玉衡天文臺。

經(jīng)過仔細(xì)分析，中國天文工作者發(fā)現(xiàn)：“賽丁泉”彗星的噴發(fā)速度相當(dāng)小，因此它的粒子云很可能“鞭長末及”，能與火星保持安全距離。美國宇航局的科學(xué)家使用“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡等大型設(shè)備同時進(jìn)行觀測，隨后發(fā)表了更精確的結(jié)果，結(jié)論大致與中國同行們一致?？磥恚鹦翘綔y器們可以安然度過“彗星劫”了。

但出于謹(jǐn)慎起見，美國宇航局和歐洲空間局仍然表示將讓各自的探測器調(diào)整軌道，以便在粒子云到來時可以“躲在”火星身后，以免不小心“中頭獎”。在火星探測上“初來乍到”的印度空間研究組織則暫時未有任何表態(tài)，看來“賽丁泉”的飛掠對他們來說，顯然是“幸福的煩惱”——他們的“火星軌道任務(wù)”原本定位是“技術(shù)示范”項(xiàng)目，卻意外碰上了這一罕見天象。對首次進(jìn)軍火星探測的他們來說，在行星際距離上進(jìn)行軌道機(jī)動將是不小的考驗(yàn)。

總之，我們的星際使者已經(jīng)在火星上嚴(yán)陣以待，等待這一星際大戲的開演。想想看，按照平均概率來算，上一次類似事件發(fā)生的時候，人類的祖先還在圍著篝火“吼吼”怪叫；而這一次，我們能用筆尖計算出這一事件發(fā)生的精確時間和位置，能制造出精巧的機(jī)器前往發(fā)生地收集數(shù)據(jù)，從中獲取地球演化和生命起源的線索。這怎么想都相當(dāng)神奇！

2014年10月19日，在冰與火的親密接觸中，我們將從2億公里外得到什么有意思的畫面？讓我們一同期待！