尘埃星球范文

时间:2023-12-12 07:43:56

尘埃星球篇1

捕捉墨尘

“星尘”是继“阿波罗”计划之后,美宇航局第二个取回外星球物质样本的太空探索项目,也是美国第一个专门探索彗星的项目。

美国“星尘”号飞船于1999年2月发射,经过7年46亿千米的太空旅行后返回地球。在2004年1月,“星尘”号飞越了由冰、石块和尘埃构成的“维尔特2”彗星,飞船上的尘埃采集器成功捕获到彗星尘埃样本。这些样品将帮助科学家解读太阳系的历史以及地球生命的起源。

此外,“星尘”号在漫长的航行中收集了另一种的样品一一漂浮在星际的尘埃,那是来自遥远恒星(数光年外)的微粒。“星尘”号是在2000年2月和5月以及2002年8月至12月穿越一股流入太阳系的星际气体流时收集到这些微粒。这股气流是1993年“伽利略”飞船在飞向木星的途中新发现的。当“星尘”穿越这股气流时,张开它的网球拍形状的气溶胶收集器,收集并存储捕获的星际尘埃。

彗星揭秘

人类首次成功采集并收回彗星尘埃样本,令科学家们兴奋不已。科学家们认为,彗星可能包含了我们太阳系、地球以及生命诞生的重要线索。

彗星是由太阳系诞生后的残余物质构成,它们来自太阳系的柯伊伯带,那里温度一直保持在零下200摄氏度左右,好比一个超级冷冻箱,使彗星的物质成分能保持太阳系早期的原貌。研究这些物质,有助于我们了解太阳系究竟是怎样诞生的。

彗星的最主要成分是冰雪,也就是固态的水。液态的水是地球生命诞生的先决条件。科学家认为,地球上最初的水就可能来自于彗星,另外,彗星的彗核比较“黑”,也就是说,其中可能含有不少碳成分,而碳又是地球有机物和生命出现的必要元素。

不少科学家都猜测,彗星与地球上有机物的诞生有关,至少扮演着“化学催化剂”的角色。从前科学家一直以为,地球上的生物纯粹是由于地表化学变化产生,如一些化学物质聚合成生命的基本元素――氨基酸这类有机分子。但他们后来发现,原始地球并非形成氨基酸的理想之地,有机分子可能在星际尘埃中首先形成,通过彗星落到地球后才引发生命进化。彗星很可能向地球输送了水、碳、核酸这样的基本分子构成。

随着技术条件的成熟,科学界对彗星的研究一步接一步:“深度撞击”初步验证了彗星的彗核中包含太阳系原始物质,并含有碳、氮等生命必要的元素,“星尘”则采集到了彗星尘埃,并将它们带回地球研究,到2014年,欧洲航天局的“罗塞塔”飞船还将直接登陆彗核,并钻探取样。彗星之谜,终将一步步在世人面前解开。

大海寻针

得到来之不易的星际尘埃后,“星尘计划”的研究分析工作才刚刚开始。“星尘”号飞船上有一个由气溶胶材料制成的网球拍状尘埃采集器,一面捕获的是彗星物质粒子,另一面就是星际尘埃颗粒。其中彗星样品提取相对容易,星际尘埃要困难得多。其中一个原因是,与采集到的上千个彗星颗粒相比它们太少了。根据推算,“星尘”号的星际尘埃采集器上应该有大约45个星际尘埃颗粒。在约0.1平方米大的采集器上找到这45个星际尘埃颗粒的踪迹,好比在足球场上寻找45只蚂蚁。另一个原因是,星际尘埃太微小了,只有几微米大小。

如何定位这些“大海中的针”,科学家首先尝试进行自动的扫描;一台自动的显微镜将成像并记录气溶胶每一块微小的部分,对收集器表面下不同的深度聚焦。图像将被存储,并顺序进入一个计算程序,该程序将探测泄露星际尘埃颗粒位置的那些冲击迹象。然而星尘微粒嵌入气溶胶100微米左右的深度。在这个深度上,经过数年的太空飞行,气溶胶很可能布满交错的裂痕和瑕疵。所以自动扫描将被洪水般的虚假判别所吞没,而这40多个真正的微粒恐怕根本发现不了。

那么,该如何定位这些来自遥远星辰的无价之宝呢?

“家中的墨尘”

虽然先进的计算机程序无法分辨夹杂在裂痕与瑕疵中的星际尘埃,但是还有一种工具可用来完成这项工作,那就是人眼:只需要很少量的训练人们就能借助显微镜轻易地认出真正的星尘轨迹。但是新的问题来了,显微镜以必要的放大倍数扫描整个气溶胶表面会产生数百万张单独的图像。肉眼在识别微粒轨迹上是很好的工具,但是能期望什么人来审视这么多图片呢?即使有人来做,要用多久呢?能期望他们在成千上万张图片中自始至终保持警觉么?

SETI@home是历史上最大、最成功的分布式计算项目。所谓分布式计算是相对于传统的集中式计算而言的,它将一个大任务分解为许多小任务,分配给不同的计算机去完成,最后再将结果整理汇总。世界各地数百万的计算机用户通过SETI@home联合在一起寻找地外文明,是否能以相似的途径使全世界参加到寻找星际尘埃中来呢?

受此启发,Stardust@home项目诞生了。与SETI@home不同,该项目建立在人们亲自观察之上而不是计算机自动的处理数据。自动显微镜将扫描采集器的整个表面,记录下气溶胶每一细微局部的数字影像。由于每一张图片覆盖260 × 340微米的区域,并且每张图片要与和它相临的图片有10%的重叠,所以总共需要160万张图片才能覆盖整个表面。

用户将登陆Stardust@home网站接受简单的网上测试和培训,然后下载一个叫作“虚拟显微镜’程序,以及需要筛选的星际尘埃图片。用户把观察结果返回服务器,每张图片需要分发给四个用户,至少两人报告有发现它才能被看成是候选者,待专家进行最后定夺。

尘埃星球篇2

■球粒陨石的组成物质和形成行星、卫星、小行星以及彗星的来源相同。每个类型的球粒陨石群组各有其独特的质地以及成分特征。

■根据这些特性,科学家大致推断出了各类球粒陨石的形成位置,以及在这些不同区域的相对尘埃丰度。

■尘埃的分布情形,类似于许多金牛座T型星周遭所环绕着的、由尘埃和气体组成的原行星盘。这类恒星是年轻版的太阳,年龄为100万~200万岁。这样的相似度说明,我们可以通过金牛座T型星的系统,来深入探究太阳系早期阶段的太阳和盘面。

我同情天文学家。无论是通过计算机屏幕上的影像,或是冷冰冰的光谱仪处理过的光波,都只能远远地观察他们所热爱的恒星、星系和类星体。而我们这些研究行星与小行星的,却常常可以亲手抚触心爱的天体,探索它们最深层的秘密。大学时我主修天文学,曾经在许多个寒冷的夜晚,通过望远镜观看星团和星云,所以我可以作证:手上拿着小行星的碎片能在情感上获得更大的慰藉,让我们与看似遥远抽象的一切有了真实的联系。

最吸引我的小行星碎片是球粒陨石,自太空坠落的陨石中有超过80%属于此类。因为其内部含有球粒,也就是曾经熔融的物质所形成的小球,通常比米粒还小,所以被命名为球粒陨石。这种陨石在太阳系早期小行星成形前就已存在。在显微镜下观察球粒陨石的薄片,看来是如此美丽,丝毫不逊于康丁斯基等抽象艺术家的创作。

球粒陨石是科学家所碰触过的最古老的岩石,放射性定年结果可追溯到45亿年前,那时行星还未形成,太阳系还只是一团处处充满扰动,由气体与尘埃构成的旋转圆盘,天文学家称之为太阳星云。球粒陨石的年龄与成分显示,它们与行星、卫星、小行星和彗星一样,都形成自太阳系的初始物质。大多数研究人员相信,球粒的形成是因为高能量使富含硅的尘埃团块熔化成许多液滴,这些液滴迅速凝固并且附着在尘埃、金属及其他物质上形成球粒,后来聚集形成小行星。小行星间的高速撞击使它们碎裂,最后有些残骸就掉到地球上成为陨石。这些陨石吸引我的并不只是美丽的外观,而是它们可是太阳系诞生时遗留下的化石,可以为探索地球形成时的状态提供很重要的线索。

然而就如同人类学家所知,发现化石只是重建历史的第一步,还必须把来龙去脉交代清楚。不过要推断不同球粒陨石的来源和诞生环境是有困难的,因为对于这些岩石的详细构造,我们掌握的资料少得可怜。我在几年前针对球粒陨石的物理性质做了一次系统的全面检视,填补了许多关键性的空缺。根据这些资料,我建立了一个大致的图像,来描述球粒陨石所源自的古老星云的构造。

虽然只是粗略的图像,但值得注意的是,图像中的尘埃分布情形,与某些金牛座T型星的恒星系统相似。金牛座T型星有不寻常的亮度变化,而且有厚重的大气笼罩,因此被认为是年轻的恒星(或主序前星),多数有尘埃盘环绕。太阳星云的尘埃图像与许多金牛座T型星系统的构造吻合,这一结果支持一个说法,那就是太阳系这类行星系统的前身就是金牛座T型星系统。因此,球粒陨石不但让我们可以深入推测太阳系的过去,也提供了对银河系其他年轻恒星系统的深入了解。同样,当科学家探究这些系统的物理性质时,也会对太阳系小行星和行星的形成过程有更多的了解。

想通过分析球粒陨石来探索太阳系的原始样貌,行星科学家首先得准确地衡量岩石的属性。研究人员把球粒陨石分成12个基本类型,所依据的特性有:整体的化学组成、混合的同位素(质子数相同但中子数不同的元素)、球粒的大小、数量及类型,以及紧密包覆着球粒与其他物质的尘埃基质的多寡。因为每个类型的球粒陨石都有不同的物理、化学与同位素特性,因此一定来自不同的小行星。为了解释不同类型的球粒陨石最初是如何形成的,研究人员构建出许多富有想象力的模型,其中牵涉到气体扰动、磁场以及落入星云中央盘面的粒子的速度等。然而,最后往往得到一个模糊的结论,那就是各种球粒陨石是在“不同情况”下形成的。

因为希望可以更确切地掌握到底是什么样的“不同情况”,我从2009年开始埋首大量文献数据,想要建立一个表格,列出球粒陨石主要类型的必要特性。一旦我手上有这样的表格,就能找出每种特性之间的相关性,或许能揭示每个类型的历史。但结果是,我所建立的表格中有超过一半是空格,看来有兴趣搜集这类资料的研究人员并不多。

于是唯一的选择就是,我自己来。为了完成这个目标,我把自己定在显微镜前,检视了分属不同类型的53个球粒陨石共91片的岩石薄片。在厚度仅30微米的薄片中,许多矿物变得能够透光,于是我们得以研究它们的光学性质。从这些样本中我们可以看到,球粒有各式各样的大小、形状、质地和颜色。分析数千个球粒肯定是很烦琐的工作,但是这个在“显微天文学”上的坚持,让我在短短几个月内把表格填满了。我的发现并不能完全解决“不同情况”的难题,但是这个结果确实能够更广泛、更完善地解释不同类型的球粒陨石来自太阳星云的何处,以及它们的局部环境如何。

首先来看一种较少见的种类——顽火辉石球粒陨石,仅占地球上发现的球粒陨石的2%。这些陨石通常是根据含量最多的矿物——顽火辉石——来命名的,而且该矿物有两种形式,依据含铁量的高低分别标示为EH和EL。科学家发现,这些球粒陨石中含有丰富的氮、氧、钛、铬、镍的特定同位素,与地球及火星相似,因此他们推论顽火辉石球粒陨石可能形成于火星轨道以内,与其他球粒陨石类型被推论出的生成地点相比,显然比较靠近太阳。

第二种被称为普通球粒陨石,共有三个不同但密切相关的群组,依照铁的含量和形式分别标示为H、L和LL。“普通”指的是出现频率,它们共占所发现陨石的74%。这三类陨石如此多的数量,显示出它们在太阳系中形成区域所受的重力,会倾向于把陨石丢到地球上来。

尘埃星球篇3

最年轻的黑洞

美国宇航局(NASA)11月10日在其官方网站上宣布:“在我们邻近的宇宙空间发现了一个不寻常的物体。”所谓的“不寻常的物体”原来是一个年仅31岁的黑洞,这个黑洞是在SN1979C超新星的遗骸中发现的,距离地球5000万光年,是目前人类科学家发现的最年轻黑洞。

发现这个最年轻黑洞的是美国宇航局的钱德拉x射线望远镜,这个望远镜是在1999年7月23日由哥伦比亚号航天飞机送到太空,目的是帮助天文学家搜寻宇宙中的黑洞和暗物质,从而更深入地了解宇宙的起源和演化过程。这个价值103亿元人民币的昂贵望远镜是迄今为止人类建造的最先进、也最复杂的太空望远镜。在它服役期间,为天文学家带来许多惊喜,这次最年轻黑洞的发现就是其中之一。

关于这个黑洞的年龄,从不同的角度来看是不同的,而且相差甚远。从天文学家的角度看,它只有31岁,因为天文学家获得的X射线是这个黑洞31岁时发出的,因此称它为至今发现的“最年轻”黑洞。但是,由于这个黑洞离地球有5000万光年的距离,也就是说,x射线望远镜在接收到黑洞的射线时,已经走了5000万年,因此这个黑洞已经不是一个年轻的黑洞了,它的实际年龄应该是5000万年左右。对于它是否真正是一个黑洞,天文学家还没有确切的把握,研究人员也在考虑另一种很吸引人的可能性:这些x射线可能是一颗带有高能粒子的快速旋转中子星发出的。如果是这样的话,SN1979c超新星中的这个天体将是迄今为止观测到的最年轻、最明亮的“脉冲风星云”,是已知最年轻的中子星。而在此之前发现的明亮的脉冲风星云――蟹状星云约有950岁。

这个黑洞的发现,为科学家观测这类婴儿期天体提供了独一无二的机会。美国宇航局在当天记者会上的声明称,这个黑洞将能够帮助科学家更好地理解大质量恒星是如何爆炸的,恒星爆炸后留下的是黑洞还是中子星,以及我们银河系和其他星系黑洞的数量。

宇宙的巨型哑铃型“气泡”

科学家在处理费米太空望远镜的全天影像数据时,惊奇地发现在银河系中心有一个哑铃状的伽玛射线“气泡”结构,结构两端的巨大气泡十分显眼、神秘,它们从银河系中央分别向南、向北延伸,从室女星座直达天鹤星座,“年龄”可能以百万年计,而且每个都有2.5万光年宽。也就是说,如果一束光线从一个“气泡”的边缘穿越到另一个的边缘,要花5万年的时间。两个气泡连接起来可覆盖可见夜空的一半区域,它们喷射着相当于10万颗超新星释放的能量。

目前研究人员仍不能确定这种巨大的气泡结构是如何形成的,但该结构具有轮廓鲜明、清晰可辨的边缘,这暗示着它们是由较大、快速且相当近期释放的能量形成的。据天文学家猜测,这些“气泡”可能是由银河系中央的一个超大型黑洞爆炸所产生,这个黑洞的质量相当于太阳的400万倍。气泡的来源目前还是一个谜团, 现在科学家正在进行更多的研究分析,希望能够揭示一些关于银河系的秘密。

人类起源于黑洞?

人类究竟起源于哪里?生物学家认为人类是由已经灭绝的古猿演化而来的,天文学家则将眼光放得更远,从宇宙中寻找人类的起源。天文学家认为行星起源于垂死恒星的尘埃中。然而,帮助形成这些早期恒星的尘埃又来自何处?因此,寻找恒星尘埃的来源将可以解开人类起源之谜。最近,英国曼彻斯特大学的研究人员认为,他们已解开了这个尘埃来源的谜团,这些尘埃是来自超级黑洞爆发的风中。   研究者们是通过研究类星体得出“人类起源于黑洞”这个惊人结论的。类星体是一种光度极高、距离地球极远的奇异天体,它的“个头?’比星系小很多,但是释放的能量却是星系的千倍以上。据推测,在100亿年前,类星体比现在数量更多,光度更大。类星体核心位置有一个超大质量的黑洞,在黑洞的强大引力作用下,附近的尘埃、气体以及一部分恒星物质围绕在黑洞周围,形成了一个高速旋转的巨大的吸积盘。物质被吸入黑洞,在下落过程中释放能量,产生无线电波(还有大量其他射线),但并不是所有的物质都被吞噬进去了,部分物质经过烘烤、转化又被回吐出来。宇宙中的这种拉锯赛从未停止,从而导致恒星的高速形成和新元素的诞生。

研究人员分析了有关类星体尘埃放射的红外线,发现它周围的尘埃含有大量形成岩石的矿物,其中包括硅晶石(基本上是小沙粒)和被称作钢玉的铝氧化物(人们熟知的红宝石和蓝宝石的主要成分)以及被称作方镁石的镁氧化物(存在于大理石中)。研究人员认为这些物质可能是构成恒星、行星和生命不可缺少的宇宙尘埃的重要来源。通过分析,研究人员肯定这些矿物质是类星体产生的,因为在外太空的恶劣条件下,它们的晶状结构很难长时间存在,宇宙射线会将它们毁灭成不定形的玻璃状形态,这表明它们是刚形成的。而且,此前在太空尘埃中从未检测到刚玉和方镁石。这些理由为类星体创造早期尘埃的观点提供了强有力的证据。

天文学家指出,几十亿年前形成的行星和远离黑洞的行星都是由垂死恒星喷出的尘埃形成的,地球也是这样诞生的。而这些尘埃最初是在黑洞风中形成的。气体分子在黑洞数千度灼热高温下相互碰撞,聚集成了分子簇。这些分子簇越变越大,直到形成了尘埃颗粒。

尘埃星球篇4

南非金山大学教授大卫・布劳克表示:“彗星时常造访地球的天空,它们实际上就是一些冰雪物质和尘埃混杂在一起的脏雪球,但在此之前,人们还从未在地球上找到过确凿的可被证明是源自彗星的物质。”

在大约2 800万年前,一颗彗星在今天的埃及上空进入地球大气层。在其进入大气层之后便发生了爆炸,将其下方的沙漠加热至超过2 000 ℃,这一情形的结果便是形成了大量黄色的硅酸盐玻璃,散布在撒哈拉地区面积超过6 000平方千米的广阔地域范围内。研究者在古埃及图坦卡门王法老身上佩戴的装饰中发现了这种玻璃的一块样品。

研究组的成员分别来自南非约翰内斯堡大学、南非核能公司以及开普敦大学等机构。最初引起研究组注意的是数年前埃及地质学家们发现的一些神秘的硅酸盐玻璃。在对这些样品进行复杂的高精度化学分析之后,研究组确信这是首块被找到的源自彗星的标本,而不仅仅简单的是来自陨星的样品。

南非约翰内斯堡大学的詹・克莱默是这项研究的首席科学家,他称那是他感到极度兴奋的一刻,他说:“这是典型的科学发现所带来的乐趣――当你排除所有可能性,并因此终于意识到它必定是什么东西的时候。”

那次临空爆炸还同时产生了大量显微钻石。克莱默表示:“钻石是含碳物质的一种形式。一般情况下,它们形成于地球深处,那里的压强非常大,但是当遭受冲击时同样会产生这种高压强环境。彗星的撞击及其产生的冲击波就使得这些钻石出现了。”研究组已经决定将这块含有钻石的样品命名为“希帕蒂亚”,以纪念古代埃及亚历山大城杰出的女性数学家、天文学家和哲学家希帕蒂亚。

彗星物质非常难以辨别。在此之前,除了在地球高层大气中发现的微型尘埃颗粒以及在南极洲的冰雪之中发现的一些富碳尘埃颗粒之外,人们还从未在地球上发现过彗星物质。各国的空间机构都宁愿花费巨额资金来确保这些极其珍贵的原始彗星物质样品的安全。

尘埃星球篇5

在种类繁多的陨石中,被视为具有最原始性质的是碳质球粒陨石。早在1987年,科学家就在碳质球粒陨石中发现若干个钻石结晶。当然,那是用电子显微镜观察才得以发现的微小颗粒,大的直径是1-10纳米,平均只有3纳米左右。1纳米是10亿分之一米,换言之,被发现的钻石十分微小,难怪科学家把这极微小的钻石称为“纳米钻石”。这些钻石颗粒太小,当然也就没有什么实用价值,无法与人们作为装饰品而佩戴的钻石相比。不过,科学家却对这些钻石的生成很感兴趣。

这些纳米钻石来自何方?又是怎样形成的呢?现在被人们广为接受的观点是,它们形成于太阳系外的深空间发生的超新星爆发。大的恒星在结束一生时会引起超新星爆发,并在飞散的气体中传导强烈的冲击波,那时气体中的碳原子受强压力的作用结合成了纳米钻石。这样生成的纳米钻石广泛散布在宇宙空间中,但在46亿年前,太阳系形成后,它们被太阳系俘获,于是,太阳系中就含有了远古时代生成的纳米钻石。所以,在陨石中发现的纳米钻石,是在太阳系形成之前就出现的,是远古时期太空中的物质,可以算是前太阳粒子。

纳米钻石的故乡在太阳系内?

但是,最近美国科学家对上述观点提出了异议。他们仔细调查了大量的碳质球粒陨石,其中包括两颗著名的碳质球粒陨石(默奇森陨石和奥尔盖什陨石)和由南极的冰中捡到的2颗微陨石,以及同温层采集的4个星际尘粒子,发现大量的纳米钻石,但是在其他的5颗星际尘粒子中不存在纳米钻石。据此,他们认为:从同温层发现的很多星际尘是由彗星散布的物质。彗星是构成太阳系化石那样的原始天体,原来是分布在太阳系的,比如奥尔特云或库珀带等位置,那里最容易受到来自太阳系外太空物质的污染,所以包括大量的纳米钻石也就不足为奇了。

可是起源于彗星的星际尘埃中,却也有半数以上不含有纳米钻石。因此,这些钻石难以说是前太阳粒子。对此科学家们认为陨石或星际尘埃中的纳米钻石或许起源于太阳系内,即在太阳系诞生的时候,在靠近包围原始太阳的气体和尘埃的圆盘内侧领域,也有形成纳米钻石的可能性。

宇宙里充满了纳米钻石

含于陨石或星际尘粒子中的纳米钻石究竟是按美国科学家所说的是在太阳系内生成,还是曾经在太阳系外生成的前太阳粒子?真正的情况还不清楚。 事实上,最近的研究表明,纳米钻石由超新星爆发的强烈冲击波生成的事实似乎是正确的。另外,近年发现的若干类似原始太阳系星云的天体,它们往往由初生的气团和周围圆盘状的尘埃云组成,从中看到显示纳米钻石存在的光谱特征。

美国路易斯安那州立大学的天文学家G・格雷顿等人用哈勃太空望远镜发来的光谱图像和来自国际紫外线天文卫星的数据,从包围新诞生的星的尘云中探测到碳的结晶,将这个光谱与陨石中的纳米陨石的紫外线光谱比较,两者几乎一致。这个事实表明在原始太阳系星云那样的地方生成纳米钻石。

尘埃星球篇6

2004年3月2日,“罗塞塔”彗星探测器发射升空。2011年6月进入“深度睡眠”,仅剩加热装置和闹钟系统继续工作。由于动力系统不足以将其直接送往彗星,探测器采取借助地球和火星引力的方法,4次调整速度和轨道,迂回抵达目标彗星,这一过程耗时10年。今年1月20日,“罗塞塔”从“冬眠”模式中成功苏醒。在启动科学探测设备、导航设备,并进行自检和调整后6个小时,它恢复了工作。通过自行校正,结束了休眠时期的缓慢旋转状态后,主天线对准地球,恢复与地球中断了31个月之久的联系。3月28日,“罗塞塔”携带的“菲莱”彗星着陆器也被成功唤醒。至此为完成筹谋10年的最终任务――于2014年8月6日追上67P/丘尤穆夫-杰拉西门克彗星而做好了所有准备。

追逐彗星的旅程

人类对于彗星的探测,首先开始于对著名的“哈雷”彗星的追逐。1984~1986年,各国先后发射了5颗“哈雷”彗星探测器,对其1986年的回归进行探测。当时就有欧洲的“乔托”,并被认为在本次彗星探测浪潮中表现最为优异。

“乔托”的突出表现在于其数据对研究哈雷彗星彗核起了重要作用。可人类的第1次大规模彗星探测均没有直接登陆彗核进行研究,也没有收集彗星物质返回地球。不过新世纪发射的3个彗星探测器改变了这种局面。

先不说本次任务的主角“罗塞塔”将首次实现近距离绕彗星运行、首次伴彗星一起在接近太阳的过程中边飞行边观测、首次在彗核表面软着陆……2004年1月2日与怀尔德―2彗星交会的美国“星尘”号,就曾伸出“网球拍”状“气凝胶尘埃采集器”捕获了彗星物质粒子,并与2006年1月15日,携带怀尔德-2彗星样本返回地球。现有100名专业研究人员和上千名业余好者参与彗星尘埃的分析和研究,完整的分析可能要耗时10年。

2005年1月12日发射的美国“深度撞击”同年7月4日首次撞击了坦佩尔-1彗星。这次人类首次实际接触彗星的空间活动,为的是造成彗星内部物质溢出,便于轨道器收集了彗星内部物质信息。2010年11月4日,“深度撞击”轨道器从近距离掠过哈特利-2彗星时拍摄了彗星的罕见特写图像。

不过彗星探测之路也并不向上面寥寥数语描述地那么平坦。这路途中的困难不单有为了配合探测的时间地点而付出的长久等待和精密计算,还有付出了却没有回报的无奈。美国2002年7月3日发射的“彗核旅行”上天不久就与地面失去联系。同样,有所收获的“深度撞击”其实并没有完全达到预期的效果。

为什么是彗星

曾被人描述为“脏雪球”的彗星生成于比海王星轨道还要远的、环绕太阳运行、由神秘天体构成的带。当彗星在其环绕太阳运行的长途跋涉中向太阳系内部飞行的时候,彗星上的冰受热而融化,喷出气体射流和糊状碎片,于是人们在天空中看到典型的彗尾。

科学家们认为彗星上携带的远古尘埃和冰,可以追溯到460亿年前太阳系形成之初。彗星是太阳系形成时残留下来的初始物质,保留着原始信息,对研究太阳系形成和演化很有价值。

有科学家猜想彗星上窝藏着复合碳分子。在地球幼年时期受到太空岩石撞击过程中,这些碳分子可能已经在地球上“播种”了制造生命的化学积木块,被地球的高温高压环境激活后,促使它形成复杂的分子。所以探测彗星有希望说明地球上生命的起源。

就像破解古埃及文明的重要一环――文字那样,破解太阳系演变之谜的重任也落在了“罗塞塔”身上。向所有航天计划一样,“罗塞塔”要未雨绸缪,卧薪尝胆,在太空孤独遨游10年之久,还不算折磨。最痛苦地是发射之初即一波三折。原本最初的发射时间曾被安排在2003年1月。但由于发射前的1个月(2002年12月),欧洲新型阿里安-5火箭首次发射惨重失败,“罗塞塔”被推迟到2004年。这次欧洲还是使用这种新型火箭在法属圭亚那发射“罗塞塔”,发射时间窗口仅有20分钟,可还是生生错过了。也因此,“罗塞塔”将原定的探测目标“维尔塔宁”彗星,改为探测距地球5亿千米的67P彗星,即1969年由苏联天文学家发现的“楚留莫夫-格拉西门克”彗星。

天文学家希望,通过“罗塞塔”对67P彗星及其尘埃的进一步,能够得到有关太阳系早期历史的更多线索以及彗星是否在向地球传播水和基础生命物质的过程中扮演了一个重要角色的解答。

罗塞塔的秘密武器

“罗塞塔”由14个欧洲国家及美国的50余家公司参与,项目主承包商为欧洲阿斯特里姆公司。

价值10亿美元的“罗塞塔”曾3次飞过地球,2007年进行火星借力飞行,2008年9月飞越2867号小行星,2010年7月飞越21号小行星“鲁特西亚”(司琴星),2011年6月进入自旋稳定的“休眠”模式。之所以选在今年初被唤醒,是为了正式开始其核心探测任务。8月进入围绕该彗星运行的轨道,开始对其表面进行为期两个月的绘图,探测其引力、质量、形状和大气等。这些,前辈都做过的事情,还不足以让这个探测器头顶“罗塞塔”的光环。

尘埃星球篇7

2、分裂说。这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年,著名生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出,月球本来是地球的一部分,后来由于地球转速太快,把地球上一部分物质抛了出去,这些物质脱离地球后形成了月球,而遗留在地球上的大坑,就是太平洋。

3、俘获说。这种假设认为,月球本来只是太阳系中的一颗月球大小的小行星,有一次,因为运行到地球附近,被地球的引力所俘获,从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为,地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起,久而久之,吸积的东西越来越多,最终形成了月球。但也有人指出,像月球这样大的星球,地球恐怕没有那么大的力量能将它俘获。

4、同源说。这一假设认为,地球和月球都是太阳系中弥漫的星云物质,几乎在同一个太阳星云的区域经过旋转和吸积,同时形成大小不同的天体。在吸积过程中,地球比月球相应要快一点,成为“哥哥”。这一假设也受到了客观事实的挑战。通过对“阿波罗”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,地球和月球的平均化学成分差别很大,人们发现月球的岩石也要比地球的岩石古老得多。

5、碰撞说。这一假设认为,太阳系演化早期,在太阳系空间曾形成大量的“星子”,先形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体星子,星子通过互相碰撞、吸积而长合并形成一个原始地球。这两个天体在各自演化过程中,分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远,因此相遇的机会就很大。

6、一次偶然的机会,那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态,使地球的自转轴倾斜,而且还使那个小的天体被撞击破裂,硅酸盐壳和幔受热蒸发,膨胀的气体以极大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。这些飞离地球的物质,主要由碰撞体的幔组成。

受到巨大撞击的地球,绝大部分也是地幔和地壳物质受热蒸发,膨胀的气体以极大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。在撞击体破裂时与幔分离的金属核,因受膨胀飞离的气体所阻而减速,大约在4小时内被吸积到地球上。

飞离地球的气体和尘埃,并没有完全脱离地球的引力控制,通过相互吸积而结合起来,形成几乎熔融的月球,或者是先形成一个环,在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。这个版本被普遍认可。

尘埃星球篇8

生命力超常的昆虫令人生畏

最古老的灵长类动物叫作更猴,最初大约在6500万年前出现在地球上。在地球上大约生存着超过1000京(计量单位,1京=1万兆,1兆=1万亿即10的16次方)的昆虫,与更猴相比,昆虫的起源可追溯到数亿年前。

在古埃及文明中,甲壳虫(屎壳郎)被视为神圣之物。在古埃及卢克索遗迹中就有闻名的巨大甲壳虫石像,与q首人身的智慧之神托特、长着一颗胡狼头的守卫亡者的阿努比斯神排列在一起,描绘为人身而呈现甲壳虫脑袋的壁画、浮雕有很多。《昆虫学》的作者金・克里斯蒂博士曾指出了这一现象:古埃及时代的壁画中,屡屡出现前脚拥抱着太阳的甲壳虫。

2013年,瑞典的隆德大学与南非金山大学共同进行了一项课题研究,结果表明,屎壳郎是以银河为路标,白昼靠太阳光,夜里循着月亮、星星的光芒行动的。也许古埃及人早已知道这一现象,因此神化了屎壳郎,把其崇敬为沟通天界与地界之间联系的神o。同时,人们捕捉屎壳郎,想借此媒介使脱离躯体的灵魂回归天界。因为一部分昆虫有从蛹到成虫的形态变化,这样的变化过程使人联想到死者再生或者说向更高级存在的进化。

因此,随葬品中常常见到模仿昆虫形态的装饰物也就不奇怪了。还有学者这样认为:“也许古埃及人曾经接触过像甲虫身躯的地球之外的生命体,这些造访地球的生命体的故乡就是银河,而银河正是屎壳郎赖以行动的标识,或许正是因为这一内在联系,屎壳郎才被神化,成为了随葬品。”

地球被外星文明监视着

此外,还有很多关于昆虫的传说。在古希腊神话中,众神之王宙斯把艾伊娜岛上的蚂蚁变成了人,命名为弥尔顿族,并组建了一支军队。这支蚂蚁人军队纪律严明、行动一致,是支当仁不让的最强军队。美洲土著霍皮族、祖尼族也有类似的传说。据传蚂蚁从天上下来,定居在地下世界。之后,变成了人来到了地上世界,最终成了“管理大地的人”。至今,传说中的蚂蚁人的形象还保留在各种壁画和岩画中。《古兰经》中也有关于会说人话的蚂蚁描述。非洲的部分地区自古认为蚂蚁把神o的语言搬运到了地界,因此受到珍重。

《圣经》也不例外,其中这样描述了蝗虫与黑蝇的灾难:从弥漫的尘雾中,蝗虫来到地面,它们被赋予了力量,如地上蝎子的力量一样(《启示录》第9章第3节)。亚伦伸出手杖击打地上的尘土,所有尘土都变成了黑蝇,黑蝇席卷埃及,肆意袭击人和牲畜(《出埃及记》第8章第13节)。昆虫不过是微不足道的生物,但如同剧本中的不详预言,对人类张牙欲咬、发起攻击,令不少人不寒而栗也是情理之中的事。

甲壳虫的神格化也好,美洲土著霍皮族、祖尼族的蚂蚁人的传说也罢,似乎让人觉得昆虫具有这样的特性――起到沟通地球和宇宙的作用。也许昆虫本来就不是起源于地球的生物,会不会是造访地球的外来生命体为了监视人类以及地球上的各种各样的生物而留下来的呢?

真实的原委被编成传说、宗教逸话,形式非常巧妙,在人类无意识间世世代代地传承了下来。

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