彗星為研究太陽系起源提供了難得的機會

研究人員說,迫切需要更多的彗星樣本,以更好地理解太陽系的早期歷史。研究人員分析了2006美國宇航局“星塵”任務帶回地球的彗星塵埃。

彗星為研究太陽系起源提供了難得的機會

塵埃粒子來自彗星81 P,它可追溯到太陽系的開始,包含了關於其最早歷史的線索。

“星塵科學的未來”是一篇發表於2017年的論文,它總結了大約150個基於星塵科學的科學出版物。這是我們對太陽系形成的氣體和塵埃的早期原太陽系盤的認識的一個重要方面。也就是說,彗星81 P和其他柯伊伯帶彗星--那些來自海王星軌道之外的彗星--在我們的外星物質樣本中表現得很差。

與此相反,小行星被隕石卻有很多被收藏,並在一個多世紀前就有了很好的記錄。

安德魯·韋斯特法爾是星塵小組的高級成員,也是加州大學伯克利分校的天體物理學家,他敦促調查人員尋找更多的柯伊伯帶材料來研究地球,因為它有其獨特的起源。

論文的主要作者Westphal說,“當你在太陽系越來越遠的地方取樣時,你所採集的材料越來越原始,特別是當你從彗星中得到一個樣本時,你得到的樣本早在46億年前就已凍結。”

大約10%的典型柯伊伯帶彗星是未改變的星際物質。其中一些物質是由太陽系形成很久以前的恆星外流(排放)中凝結的前太陽顆粒--環恆星塵埃組成的。


彗星為研究太陽系起源提供了難得的機會

星塵回收樣本於2006年在猶他州著陸,工作人員舉起了任務的樣品返回艙。

關於水的資料很少

確定彗星81p中是否存在液態水也是彗星研究者的一個重要目標。天文證據表明,彗星水可能有可變的氘氫比(D/H),平均比率與地球上的水不同。這方面的一個著名例子是彗星67P,2014至2016年間,歐洲航天局的羅塞塔任務對它進行了近距離的研究。其他彗星D/H比也是由地面望遠鏡測量的。

如果彗星的水中D/H比與地球水不同,這可能意味著彗星並沒有將大部分水輸送到地球表面。相反,研究人員推測是小行星帶來了水,但還需要對小行星和彗星進行更多的研究,以幫助證實這一假說。

不幸的是,對於星塵調查人員來說,沒有任何“揮發物”--即沸點較低的分子,如水--以每秒6.1公里的速度撞擊宇宙飛船的氣凝膠和鋁箔收集器。這種情況使得提高彗星D/H比的科學成為一項挑戰。

威斯特伐爾說:“這些岩石倖存了下來,但沒有保存任何水。然而,一些罕見的有機物質確實保留了它們的D/H比率。”

彗星為研究太陽系起源提供了難得的機會

星塵的氣凝膠收集器中潛在的星際塵埃軌跡。

研究人員還尋找了硅酸鹽,它們是保護體內水分的粘土,但到目前為止,對星塵收集到的微粒的研究還沒有發現任何硅酸鹽。

也許還有另一個機會來研究彗星上的物質。NASA提議的彗星交會、樣品採集、調查和返回(Corsair)任務旨在從88p/Howell彗星收集材料,包括有機物,這將對天體生物學產生更多的影響。如果任務獲得批准,這些樣本將在本世紀30年代返回地球。



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