人造探測器首次登陸彗星太空情報站

◎摘編/本刊編輯部

人造探測器首次登陸彗星太空情報站

◎摘編/本刊編輯部

導(dǎo)語：

美國《科學(xué)》雜志12月18日公布了其評出的2014年十大科學(xué)突破，這是對全球科學(xué)研究每年一度的年終盤點(diǎn)，“人造探測器首次登陸彗星”被選為本年度最重要的科學(xué)突破！

年度最重要科學(xué)突破

2004年3月升空的歐洲“羅塞塔”探測器在飛行10年約64億公里后，今年8月成功追上“楚留莫夫-格拉西緬科”彗星（簡稱楚-格彗星），然后又于11月釋放著陸器“菲萊”登陸彗星表面。

雖然“菲萊”在彗星表面彈跳兩次，此后又因電力耗盡陷入休眠狀態(tài)，但這是人造探測器有史以來第一次在一顆彗星上進(jìn)行軟著陸，而且它明年仍有希望醒來，并發(fā)回更多數(shù)據(jù)。

“羅塞塔”自身攜帶的科學(xué)儀器發(fā)現(xiàn)，楚-格彗星慧發(fā)(彗星組成部分)的化學(xué)“氣味”類似于臭雞蛋和醋的混合

藝術(shù)家筆下的“菲萊”著落器

藝術(shù)家筆下的“羅塞塔”彗星探測器

登陸彗星意義何在

楚-格彗星的直徑只有4千米左右，引力只有地球的萬分之一，飛行速度達(dá)13.5萬千米/小時，菲萊要在距離地球5億千米的太陽系一角跟上并登陸彗星表面，技術(shù)難度可想而知。而且整個羅塞塔彗星探測任務(wù)從1993年開始研制，直到2011年成功登陸，歷時21年，耗資巨大，數(shù)千名科學(xué)家為之付出巨大心血。那么，人類付出如此高昂的代價探測彗星，意義何在呢？

用《科學(xué)》雜志新聞編輯蒂姆·阿彭策勒的話說：“‘菲萊’著陸是一個驚人壯舉，它吸引了全世界的關(guān)注，而整個‘羅塞塔’使命就是突破，它使得科學(xué)家們得以近距離觀察彗星的變暖、呼吸和演化?！?/p>

具體來講，人類探測器登陸彗星至少會讓我們更加明白以下3點(diǎn)：

1. 太陽系是怎樣形成的

2. 地球上的水是否來自彗星

3. 如何防止彗星撞地球

彗星來自寒冷、黑暗的太陽系外層邊緣，其中長周期彗星來自距離太陽約2光年的奧爾特云，短周期彗星可能來自距離太陽30個天文單位的柯伊伯帶

探索太陽系起源

彗星探測對研究太陽系的物質(zhì)組成和起源至關(guān)重要。彗星是太陽星云凝聚形成太陽和行星之后的殘留物，彗星上沒有地震、火山等地質(zhì)活動，且遠(yuǎn)離太陽照射，長期被保存在又冷又暗的“冷庫”中，幾乎完美地保存了太陽系最初形成時的信息。

近距離看看彗星表面是啥樣

“菲萊”著陸器觀察到的彗星表面

“菲萊”著陸器在40米高空拍到的彗星表面景象

地球上的水從哪來

彗星探測有望回答地球上的水是否來自彗星、為什么地球上的氨基酸都是左旋形式、彗星是否為地球開啟了生命之門等關(guān)鍵問題，從而揭開地球生命起源之謎。

根據(jù)現(xiàn)有認(rèn)識和大量證據(jù)，生命的產(chǎn)生需要水和有機(jī)物。目前，天文界科學(xué)家傾向于認(rèn)為地球上的水體是彗星撞擊地球帶來的：在地球早期歷史中，大量彗星撞擊地球表面，不僅帶來了豐富的水源，形成了原始海洋，而且與彗星攜帶的各種烷烴、氨基酸、脂肪酸、多環(huán)芳烴等有機(jī)化合物，一起在海洋中熬成一鍋“有機(jī)濃湯”。這鍋“濃湯”在適宜的地球溫度、大氣層等環(huán)境條件下誕生了最初級的生命。

當(dāng)然，地球科學(xué)界的專家則傾向于認(rèn)為地球上的水是原始地球巖漿分異產(chǎn)生的。那么，“羅塞塔”號探測器會告訴人們什么答案呢？

地球水體的來源目前仍然是未解之謎

地球水并非來自彗星

根據(jù)“羅塞塔”號探測器2014年11月發(fā)回的勘測數(shù)據(jù)來看，楚-格彗星上的冰塊不同于地球冰水，這種彗星水由于包含較多的重氫，要比地球水“更重”。

因此，目前一些科學(xué)家認(rèn)為：“地球水究竟來自彗星還是其他地方？我們認(rèn)為很可能來自小行星?！睙o論結(jié)果如何，人類探測器登陸彗星帶來的最新研究成果讓地球生命起源的探索又向前推進(jìn)了一步。

科學(xué)家認(rèn)為人類應(yīng)積極防御小行星撞擊地球的危險

2013年2月15日，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克地區(qū)，隕石墜落劃過天空，形成一條白色煙霧

通古斯大爆炸是1908年6月30日發(fā)生在俄羅斯西伯利亞埃文基自治區(qū)的大爆炸。當(dāng)時估計(jì)爆炸威力相當(dāng)于10～15百萬噸TNT炸藥，超過2150平方公里范圍內(nèi)的6千萬棵樹焚毀倒下。爆炸之后的若干年，科學(xué)家們先后在那里發(fā)現(xiàn)了3個與月球火山口相似，直徑為90～200米的爆炸坑

恐龍滅絕

如何防止彗星撞地球

最后，從地球生物演化歷史看，彗星等小天體撞擊多次導(dǎo)致地球氣候環(huán)境災(zāi)變和生物滅絕事件，如6500萬年前的恐龍大滅絕、100多年前的通古斯大爆炸等。1994年舒梅克-列維9號彗星連串撞擊木星，帶去巨量物質(zhì)和金屬元素，釋放的能量大約相當(dāng)于20億顆原子彈的爆炸。而去年2月15日撞擊俄羅斯車?yán)镅刨e斯克并導(dǎo)致人員受傷和大量建筑物受損的小天體直徑還不到20米。

可以預(yù)料彗星撞擊地球的災(zāi)難性事件未來還會再次發(fā)生。因此，有必要通過彗星探測，了解彗核的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成，精確掌握軌道運(yùn)動規(guī)律。如果今后觀測到可能撞擊地球的彗星，我們就可以運(yùn)用航天器引導(dǎo)改變彗星運(yùn)行軌道，防止其撞擊地球，危害人類安全。

（摘編自《彗星探測或解開生命之源之謎》）