当前位置: 首页>>玖玖资源站 >>罗塞塔发现彗星67P / Churyumov-Gerasimenko表面的水冰

罗塞塔发现彗星67P / Churyumov-Gerasimenko表面的水冰

添加时间:    


彗星主要由水冰组成,而水汽在其“大气”中占主导地位 - 因为它接近太阳而形成的昏迷。然而,以前在彗星的表面上观察到水冰的例子非常少。现在,使用Rosetta航天器携带的可见光和红外热成像光谱仪(VIRTIS)仪器的科学家已经在67P / Churyumov-Gerasimenko彗星表面的两个区域发现了水冰。德国航空航天中心的Gabriele Arnold解释说:“从2014年9月至11月在67P的Imhotep地区采集的光谱仪数据,我们能够确定两个明亮的区域 - 每个数十米 - 由水冰组成。柏林行星研究所,德国航空航天研究所,德国航空航天研究所。阿诺德领导德国对VIRTIS仪器的科学贡献,国际团队在科学杂志Nature上公布了他们的成果。

水冰在彗星67P / Churyumov-Gerasimenko Imhotep地区。图片来源:ESA / Rosetta / MPS

这是一个重要的发现。 Arnold解释说:“尽管水星是彗星在其近日点活动期间释放的主要气体,彗星内部可能含有丰富的水冰,但其表面并没有显示出这么多。”一旦暴露在太空环境中,冰就会相对迅速地升华,并留下一层低水和深色的彗星地壳 - 主要由复杂的碳化物和矿物组成。 “这是之前Rosetta的光学,光谱和红外线远程成像系统(OSIRIS)及其导航相机系统所获得的图像中所观察到的,但没有冰。”

冰在红外波长处可见

在光谱的红外区域观察,可以研究彗星表面的组成。 Rosetta的VIRTIS仪器在可见光和近红外波段工作,使得这一切成为可能。用于研究的VIRTIS数据是在彗星距离太阳约4.5亿公里的时候获得的,当时它正在变得活跃,罗塞塔仍然可以绕67P轨道运行。测量表明,在可见光谱中观察到的Imhotep区域的两个明亮区域(由于它们与周围黑暗区域的对比而被观察到)被认为是由水冰组成的。

冰与悬崖壁和碎片坠落有关,暴露在表面上。调查时的温度在零下120摄氏度左右。纯冰只占VIRTIS成像表面的百分之四左右;其余的由黑色材料组成。

改变冰中的颗粒大小表示不同的开发过程

可以使用VIRTIS数据确定冰颗粒的大小。 “我们做了一个非常有趣的发现。冰有两个非常不同的颗粒大小,“阿诺德说。研究人员发现,冰粒只有几十微米,而第二类粒子大小约为2毫米 - 比100倍大。 “这表明不同的创造机制和不同的按时间顺序排列的起源。”Imhotep的较大粒子与在67P的Hapi地区发现的微米级粒子的表现完全不同。这些被认为是在彗星12小时的昼/夜周期快速冷凝期间产生的霜或霜。

相反,在Imhotep地区的冰粒有一个更复杂的历史。它们可能是缓慢形成的,只能被彗星活动和随后的侵蚀过程所暴露。较小的冰粒首先出现,结合形成较大的二次粒子。

这种过程的一种可能性是一种烧结或“结块” - 原始结构的不断加固。由于在水冰升华过程中挥发物的损失以及随之而来的所产生的水蒸气的再冻结,冰粒之间的空腔和通道逐渐关闭,冰块被压实。太阳辐射穿透彗星的表面并触发 近地表冰的升华,成为水汽昏迷的一部分,并在其他地方重新凝结成冰。彗星最上层的这种烧结过程也发生在Rosetta的菲莱着陆器于2014年11月12日发现其用于地表和地下科学的多用途传感器(MUPUS)实验不能穿透覆盖在表面的松散灰尘彗星。

重温67P / Churyumov-Gerasimenko的内部结构

除了阳光之外,无定形结晶水的转化可能是从表面下升华冰的另一个能量来源。冰粒的生长可能会逐层发生,从而影响彗星的整体结构。变成暴露的薄层冰可能是彗星变化的结果。

自从罗塞塔到达彗星67P以来,随着彗星的发展,科学家们进行了深入的讨论。新的结果可能表明,在彗星的早期历史中,分层结构不一定存在。对彗星发展过程中出现的哪些结构有了更好的了解,这些结构是其早期历史的遗迹,将对这些机构的形成有一个新的认识。 VIRTIS科学家现在正在调查2015年在接近太阳的过程中彗星表面的积冰是否以及如何发生了变化。

来源:DLR

随机推荐

网站导航 福利地图