為何67P彗星外形像鴨子：或為2小天體粘合

新浪科技訊 北京時間12月26日消息，據美國《連線》雜誌網站報導，科學家們目前正在努力對考察67P/丘留莫夫—格拉西緬科彗星的羅塞塔探測器發回的海量數據和圖像進行分析，而隨分析工作的進行，一個很多人都想知道的問題的答案也逐漸顯現，那就是：為何這顆彗星的形狀像一隻鴨子？

67P/丘留莫夫—格拉西緬科彗星由明顯的兩部分組成，看上去就像一隻鴨子的頭部和身子。這一怪異的外形可能是由於從彗星地表噴發出去的氣流和塵埃物質噴流侵蝕造成的，它們或許造成了這顆彗星“脖頸”部位物質的嚴重剝蝕；但也存在這樣的可能，那就是隻“鴨子”的“頭部”和“身子”部分原本就屬於兩個單獨的小天體，后來在一次碰撞中粘結在了一起，從而形成今天羅塞塔飛船所見的模樣。

美國宇航局西南研究所的行星科學家西蒙·馬奇(Simone Marchi)指出，現在根據圍繞這顆彗星運行的羅塞塔飛船傳回的最新圖像開展的分析結果，以及這顆彗星地表的一些成層結構顯示后一理論的可能性更高。他在12月18日的美國地球物理學聯盟會議上就這一課題做了報告。

彗星67P的“雙瓣”形狀並非罕見。2001年美國深空1號探測器(Deep Space 1)造訪的“包瑞利彗星”(Borrelly)以及2010年美國深度撞擊/拓展(Deep Impact/EPOXI)探測器造訪的哈特雷-2號彗星(Hartley 2)都擁有類似的雙瓣結構。但科學家們一直未能給出明確的判斷——這些彗星的形狀究竟是由於侵蝕作用造成的還是兩個單體粘合形成的？但不管如何，這種情況似乎是一種非常普遍的現象。

而利用羅塞塔飛船OSIRIS相機拍攝的最新圖像，馬奇和他的研究團隊發現這顆彗星的“身體”部分表面存在一些類似階地的層狀地形。這些層狀地形與“身體”部分另一側的平行層狀地形完美吻合，顯示其為延伸至全部整體，是其內在結構特徵的一部分。而盡管這顆彗星的頭部位置同樣存在一些層狀地形，但它們與“身體”部分的層狀地形之間卻無法對應，這就暗示這兩個部分可能曾經是兩個獨立的個體。如果這顆彗星的“頭部”和“身體”部分原本就屬於同一天體，那麼這樣的階地形結構應該會延伸至整個天體，兩者內部應當顯示相同的平行走向。

而這顆彗星的“脖頸”區域也同樣顯示出其“身體”與“頭部”部分曾經發生相撞的痕跡。這一區域分佈有大量的大型裂隙，這應當是撞擊發生時強烈的衝擊波作用下形成的結果。這些裂隙中的一部分之間相互不連續，這表明它們屬於一些同樣單獨的，在兩大部分撞擊發生時在附近漂浮的較小的塊體。

另外，分析結果顯示，這顆彗星頭部與身體部分的整體面貌上也同樣存在差異。比如，彗星身體部分表面的平坦地區所占比例要比頭部更高。

要想生67P彗星這樣的粘結效果，這種撞擊事件必須是相當輕柔的，否則這兩個塊體將會互相撞得粉碎。其實這兩大塊體原本也可能同屬於一個更大的母體，后來在一次撞擊事件中被濺射出來。在那初次的撞擊之后，這“身體”部分的塊體和“頭部”部分的塊體發現彼此的距離很接近，並最終在引力的作用下相互靠近。

到目前為止，馬奇非常傾向於這樣一個“同母體”假理論。 因為彗星的頭部顯示很多裂隙，有些的長度達到數百米，幾米深。這樣的裂隙結構如果僅僅考慮在引力作用下的“輕柔”碰撞是難以解釋的，於是馬奇和研究團隊認為這可能顯示其存在一個先前發生的，更為劇烈的撞擊事件——或許就是那次造成假想中原始母體解體的撞擊事件。

12月18日同樣在AGU大會上做報告的另外一項獨立研究中，研究人員借助計算機模型進行了模擬計算，結果同樣支持“粘合”。模型計算顯示在太陽系早期存在大量冰凍小天體到處飛行，這些小天體會在相互碰撞粘合中逐漸“成長”，但也會在這樣的過程中由於撞擊而濺射出一些較小的碎塊。研究人員們認為彗星67P的“頭部”和“身體”部分可能正是這樣的兩塊“碎片”。

來自法國馬賽天體物理學實驗室的行星科學家菲利普·拉米(Philippe Lamy)認為這兩項研究成果剛好相互補充。但盡管如此，這一成果也還遠不是結論性的，並不能就此便非常肯定的這顆彗星的外觀是兩個獨立小天體相互撞擊粘合的結果。拉米自己的研究工作同樣主要眼於對類似67P這樣的彗星，觀察模擬它們的軌道，看看在此過程中它們會接收到多少太陽光。結合這些分析結果，加上一個相對完善的彗星侵蝕模型，研究人員發現大多數與67P彗星相似的彗星體將很容易失去足夠多的物質，從而形成類似於67P彗星那樣的雙瓣結構外觀。

太陽光照射加熱是造成彗星上氣體塵埃噴流的驅動力，這股力量可以造成67P彗星脖頸處的物質侵蝕。但至於究竟如何才能“雕刻”出這樣一個像是鴨子的形狀外觀，這就要求在過去的歷史上這顆彗星曾經有過不同的朝向，從而讓這樣的侵蝕形狀成為可能。而至於為何會發生那樣的朝向改變，沒有人知道，但拉米認為這當然是可能的。拉米和馬奇兩人都是羅塞塔探測器OSIRIS小組的成員。

根據拉米給出的分析結果，侵蝕和撞擊，或者兩者皆有，都可以形成67P彗星的這種奇特外觀。隨羅塞塔探測器繼續圍繞這顆彗星運行，馬奇認為未來更好的數據以及分辨率更高的圖像都將幫助我們進一步接近事實的真相。(晨風)