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彗星“艾森”生死記

2014-09-10 07:22劉聲遠(yuǎn)
大自然探索 2014年3期
關(guān)鍵詞:艾森美國宇航局彗星

劉聲遠(yuǎn)

2013年最令人期待的天文學(xué)事件如期上演——超過40億年高齡、卻仍在發(fā)育中的彗星“艾森”飛蛾撲火,自取滅亡。在此,本刊為你講述——

就像任何一顆大彗星一樣,“C/2012 S1”彗星(它更容易被人們記住的俗名是“艾森”)是注定要死的??茖W(xué)家說,“艾森”的死亡故事早在2012年7月就開始了。當(dāng)時,兩名業(yè)余天文學(xué)家在俄羅斯的基茲洛沃茨克附近觀測巨蟹座和雙子座附近的天空時,偶然看見了一個暗淡、模糊的天體。這就是“艾森”,當(dāng)時它正加速飛向太陽,其外層不斷分解、不斷擴散。

“艾森”之死可以追溯到幾百萬年前的一次重大事件。那時,“艾森”還是由冰、塵埃和凍結(jié)的氣體所組成的一大塊惰性物質(zhì),在太陽系最外圍區(qū)域幾乎一動不動地飄浮,那里比冥王星與太陽之間的距離還遠(yuǎn)1000倍。然后,某種未知的擾動(或許是被一顆經(jīng)過的恒星的引力挪動)把“艾森”從靜止?fàn)顟B(tài)喚醒,并讓它踏上了撞向太陽的自殺之旅。

再往前,科學(xué)家還把“艾森”之死推到了45.6億年前。那時,“艾森”及其他數(shù)萬億顆類似于它的彗星在太陽系的誕生過程中成形。其中,一些彗星與尚處在嬰兒期的行星相撞——對地球而言,它們幫助建設(shè)大氣層和充填海洋。還有一些彗星則被甩到遙遠(yuǎn)的寒冷地帶。從這個意義上說,“艾森”奔向太陽之旅應(yīng)該是長久放逐后的回歸。

不管“艾森”的故事始于何時,科學(xué)家卻精確地知道這個故事將在何時達(dá)到高潮:美國東部時間2013年11月28日下午1點41分。那一刻,裝滿冰的“艾森”到達(dá)近日點(與太陽最近的位置),從太陽上空不到120萬千米處飛過。與此同時,“艾森”接受了超過2000℃高溫的燒烤,其冰凍的表面一層接著一層被燒毀。在此過程中,地球上的科學(xué)家目睹了太陽系誕生時期的原材料——地球及其他行星都是由這些原材料建造的。

在故事高潮上演之前,有科學(xué)家預(yù)測“艾森”會在這次與太陽的近距離相遇中幸存,也有科學(xué)家認(rèn)為“艾森”至少會留下一個較小的殘骸,還有科學(xué)家暗示“艾森”將片甲不留。不管哪種說法為真,關(guān)注“艾森”的人們都有一個值得慶祝而不是哀悼的理由:“艾森”實在是一顆卓爾不凡而又十分罕見的天體,它讓地球人學(xué)到太多太多的東西。

發(fā)現(xiàn)之日

2012年9月21日,在俄羅斯北高加索地區(qū),業(yè)余天文學(xué)家維塔利·萊夫斯基和阿蒂姆·諾維奇奧洛克在云團疾飛的夜空中看見一顆彗星,并且立即意識到這是一顆不同尋常的彗星。當(dāng)時,他倆正在為“國際科學(xué)光學(xué)網(wǎng)絡(luò)”(簡稱“艾森”)工作,對夜空實施常規(guī)性觀測?!鞍表椖恐荚谧粉檸r石小行星及太空殘骸,但出現(xiàn)在萊夫斯基和諾維奇奧洛克所拍攝圖像中的這團暗淡、模糊的影子卻并非是前兩者。萊夫斯基回憶說:“我當(dāng)時就心跳加速:莫非它真的是一顆彗星?”

在計算了這個天體的軌道之后,萊夫斯基和諾維奇奧洛克證實了他們的判斷。這顆新發(fā)現(xiàn)的彗星被命名為“艾森”?!鞍闭枎缀踔苯拥刈踩?,所以理所當(dāng)然地被科學(xué)家歸入“掠日彗星”(一群敢于靠近太陽的大膽彗星)隊列。彗星原本個頭小,溫度低,沒什么看點,但彗星受熱后分解的冰和塵埃會“抓”住陽光,形成一團圓形的云(稱為彗發(fā))和一條長長的尾巴(稱為彗尾)。這也正是彗星為什么看上去如此美麗而又壯觀的原因。

萊夫斯基和諾維奇奧洛克意識到“艾森”將上演精彩秀:在極為強烈的太陽烈火中瘋狂地?zé)龤ё约骸?013年9月25日,萊夫斯基在正式宣布發(fā)現(xiàn)“艾森”彗星之后說:“這顆彗星的最高亮度可能匹敵滿月時的亮度?!比绻媸沁@樣,“艾森”將成為自1910年“大一月彗星”(當(dāng)時就算在大白天也能清楚地看見它)以來最亮的彗星。即便是不那么樂觀的預(yù)測也認(rèn)為,至少在雙筒望遠(yuǎn)鏡中,“艾森秀”會非常搶眼。

對于天文愛好者來說,一顆明亮的掠日彗星意味著一場令人愉悅的視覺盛宴。但對于科學(xué)家而言,它提供了一個認(rèn)識彗星構(gòu)建過程的罕見機遇:用光譜儀分析彗星星光,科學(xué)家就能辨別其中存在的不同化學(xué)組分的視覺指紋;通過估計每個組分的數(shù)量,就能知道有關(guān)彗星在哪里形成以及怎樣形成的大量信息。更重要的是,對彗星的深入了解,可以幫助科學(xué)家認(rèn)識行星和人類自身的創(chuàng)生條件。

方便的是,要想了解彗星內(nèi)部,無需科學(xué)家們撬開彗星,因為太陽輻射正在干這件事。由于“艾森”最終會靠近太陽,因此被燒掉的不只是它的所有含冰部分,也包括它的巖石。這樣一來,科學(xué)家甚至有機會計算彗星塵埃和氣體中的原子數(shù)量。

情節(jié)復(fù)雜

在“艾森”彗星被發(fā)現(xiàn)后,其他研究者開始回溯它的軌道,希望找到它的發(fā)源地。他們發(fā)現(xiàn),“艾森”前往太陽的路徑與其他大多數(shù)彗星的圓形或橢圓形軌道一點都不像,而更像是一條直線?!鞍敝檬加趭W爾特云,這個由惰性彗星組成的很大一團“云”從太陽系邊緣一路延伸出去,幾乎延伸到了前往另一顆恒星的一半距離位置。

這讓“艾森”的傳奇變得更加妙趣橫生。科學(xué)家研究過的大多數(shù)彗星都曾在環(huán)繞太陽的過程中前往過太陽系內(nèi)部的酷熱區(qū)域,許多彗星還去過多次。結(jié)果,它們被燒烤、蒸發(fā)和侵蝕,從而被抹掉了自己的大部分本性。然而,“艾森”看來是首次從奧爾特云出發(fā)。果真如此的話,它對于科學(xué)家的意義就不只是“恐龍骨頭”,而是“恐龍本身”了。

“艾森”的漫長軌道還贈予了科學(xué)家另一件珍貴的禮物:進(jìn)行準(zhǔn)備的機會。大多數(shù)掠日彗星都是在飛過太陽之前幾小時才被觀測到的,當(dāng)時它們已經(jīng)支離破碎。這么短的時間,科學(xué)家根本來不及注意到它們并進(jìn)行觀測,因為相關(guān)的天文臺觀測裝置必須提前幾個月預(yù)訂。幸運的是,“艾森”被發(fā)現(xiàn)時與太陽之間的距離是地球與太陽之間距離的6倍,因此科學(xué)家有大量時間做好觀測準(zhǔn)備。

目擊者

觀測“艾森”從2013年開年前后就開始了。全球各地的觀測者都開始注意“艾森”,并且把觀測報告發(fā)到位于美國馬薩諸塞州的“小行星中心”,這里是有關(guān)彗星和小行星信息的主要的和專門的搜集所。

到2013年春季,美國夏威夷大學(xué)的科學(xué)家卡倫·米奇使用坐落在莫納克亞山(夏威夷島的死火山)山頂?shù)木扌汀半p子座北座望遠(yuǎn)鏡”觀測“艾森”,并記錄到了猛烈的氣體和塵埃流溢。大約同一時間,由美國行星科學(xué)研究所(位于亞利桑那州圖森市)的科學(xué)家李建陽(譯音)領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊與“哈勃空間望遠(yuǎn)鏡”團隊合作,查明了這場流溢的起源——“哈勃”拍攝的圖像捕捉到了一場高能噴泉,它正從“艾森”的向陽面噴出,高達(dá)近4000千米。李建陽說,他根本沒料到會有如此壯觀、如此顯而易見的射流。

這場噴泉部分解釋了萊夫斯基和諾維奇奧洛克為什么能在“艾森”距離近日點很遠(yuǎn)處(“艾森”被發(fā)現(xiàn)時,與地球之間的距離約為9.41億千米)就能看到它。不過,由此又帶來了一個更深的奧秘:由于彗星的最常見成分是冰,所以彗星一般都保持相對平靜,直到接收的陽光足以讓水汽化。通常情況下,彗星在接近火星(火星與太陽之間距離為3.7億千米)之前,其溫度都到不了那么高。然而,“艾森”卻遠(yuǎn)在木星軌道之外的冰冷地帶就開始“騰云駕霧”。

米奇認(rèn)為,“艾森”如此炫耀的行為反映出它的不同尋常的組分。她指出,作為來自奧爾特云的一位新嘉賓,“艾森”可能覆蓋著一層凍結(jié)的一氧化碳和二氧化碳,這些氣體哪怕暴露在一點點熱量面前也會迅速蒸發(fā)。其中,二氧化碳遠(yuǎn)在土星軌道(比木星軌道還遠(yuǎn)一倍)的位置也會強烈汽化。

那么,“艾森”在墜向太陽的過程中為什么會如此迅速地?fù)]灑自己呢?美國馬里蘭州大學(xué)的彗星科學(xué)家邁克爾·艾赫恩指出了一種可能性。太陽風(fēng)暴創(chuàng)建了一個巨型磁泡泡——日球?qū)樱ㄒ步刑栵L(fēng)層或日光層),它保護(hù)地球和其他行星免遭來自于深空的高能亞原子微粒的不斷侵襲。但在遙遠(yuǎn)的奧爾特云,“艾森”得不到這樣的保護(hù)。艾赫恩推測,在日球?qū)又獯?5億年后,“艾森”最外層10米或20米厚度已經(jīng)完全被輻射,幾乎所有的化學(xué)鍵都斷裂了,留下大量不穩(wěn)定的分子殘骸,它們哪怕只得到一點點熱量也會猛烈重組、爆發(fā)。打個比方,“艾森”的外層就像是一張由梯恩梯炸藥組成的厚地毯,一遇到火苗就會引爆。

到2013年4月,米奇等科學(xué)家注意到“艾森”不再如此迅速地變亮。艾赫恩將此解讀為爆炸結(jié)束:那些超反應(yīng)分子幾乎被耗盡,“艾森”的行為逐漸恢復(fù)成普通彗星。李建陽利用來自“哈勃”的觀測數(shù)據(jù)估計,“艾森”的彗核(彗星的固體部分)直徑不超過4千米,小于大多數(shù)科學(xué)家起初對這顆高能彗星的估計值。盡管“艾森”的彗尾最終可能將在太陽系中延伸數(shù)百萬千米,它的彗核卻很可能不如紐約的中央公園大。

至此,科學(xué)家意識到他們可能僅依據(jù)“艾森”向陽面的表現(xiàn)而誤判了它。與萊夫斯基當(dāng)初的期望相反,“艾森”的亮度不會像起初推測的那樣可與滿月的亮度相比擬。但另一方面,科學(xué)家期待,隨著“艾森”被燒掉一層又一層,它的過去——也就是人類自己的過去——將得到新的揭示。

太空藏貓貓

“艾森”正一點一點地放下自己的“死亡面具”,可突然之間它消失了——從地球上看去,它退到了太陽的背后。連續(xù)兩個月中,科學(xué)家都看不到“艾森”,直到2013年11月28日它重新回歸地球視野。不過,這給了科學(xué)家準(zhǔn)備下一輪研究的時間。

李建陽等科學(xué)家所調(diào)查的起源故事,與在幾年前才寫進(jìn)教科書中的內(nèi)容大不相同。舊的觀點認(rèn)為,行星的形成井然有序:行星誕生于旋轉(zhuǎn)的氣體塵埃盤(即太陽星云),然后進(jìn)入目前所在的穩(wěn)定軌道。然而,這種解釋留下了許多不清楚的細(xì)節(jié)。比如,為什么像“艾森”這樣的彗星會被一路拋射到奧爾特云,而其他彗星卻踏上了轟炸地球之路?

科學(xué)家對其他恒星周圍的秩序怪異的行星系統(tǒng)的研究顯示,行星形成過程根本就不可能那么有序。一些行星在嚴(yán)重拉伸的軌道上環(huán)繞恒星,甚至與恒星反向旋轉(zhuǎn)。艾赫恩說:“我自己看來已經(jīng)很清楚、但我還未能讓其他人信服的一點是,木星當(dāng)時一定朝著太陽遷徙過,然后又調(diào)頭往外移動?!备鶕?jù)這種理論,其他巨行星也移位過,移動過程也就是它們之間的互動過程,以及它們與圍繞新生太陽的厚密物質(zhì)盤互動的過程。而在這幕太陽系大戲中,“艾森”彗星被清掃到了太陽系外圍。

艾赫恩等人對這一過程的動態(tài)模擬研究結(jié)果,能解釋有關(guān)太陽系的許多懸而未解之謎:不僅包括奧爾特云的彗星來自何方,而且包括為什么火星相比于地球而言會這么小并且沒有空氣——隨著木星遷徙,它的強大引力攪動周圍的一切,它吸走了本該到達(dá)火星的一切材料,還逼迫尚處在嬰兒期的彗星流落遠(yuǎn)方。

艾赫恩解釋說,在遷徙過程中,木星逼一些彗星踏上與剛出生的地球相撞的道路。當(dāng)一些彗星相撞時,它們給予地球水和有機化合物,從而為地球成為一顆有生物的藍(lán)色星球奠定了基礎(chǔ)。此后,隨著木星逐漸遠(yuǎn)離太陽,它第二次攪動更遙遠(yuǎn)的彗星,把它們擲向奧爾特云。按照這種解釋,“艾森”不過是被迫遷到太陽系外圍的木星受害者之一。

這看起來的確是一個很好的解謎理論,而“艾森”有可能證明它的真假。太陽星云中的每個組件都有獨一無二的組成,由它自己的溫度和它與太陽之間的距離決定。通過調(diào)查“艾森”的化學(xué)指紋——它的二氧化碳與水的比例、它的不同氫原子組合、它所含塵埃微粒的種類,科學(xué)家就能知道它在45.6億年前形成于何處,因此便能驗證“流浪木星”理論正確與否。這些問題的答案不僅將有助于解釋地球是怎樣變成一個生命搖籃地的,而且將提示在其他恒星周圍發(fā)現(xiàn)類似的生命之星的可能性。

生死瞬間

當(dāng)“艾森”重回地球視野后,地球上幾乎每一座大型望遠(yuǎn)鏡都對準(zhǔn)了它朝著太陽的疾飛。與此同時,許多空間望遠(yuǎn)鏡卻因為另一次除快的機遇也對準(zhǔn)了“艾森”——恰逢行星連線之際,“艾森”正好經(jīng)過內(nèi)太陽系。2013年10月1日,“艾森”從距離火星僅1600千米處飛過,當(dāng)時美國宇航局的“火星勘測者軌道器”觀測到了它。11月18日,“艾森”從距離水星僅3600萬千米處經(jīng)過,美國宇航局的“信使號”探測器觀測到了它?!鞍币欢染嚯x火星如此之近,“火星勘測者軌道器”對它的拍攝是太陽系中的任何空間及地面天文臺的觀測都不及的。盡管它不是這么靠近水星,但它的這次經(jīng)過同樣重要,因為在此期間從地面上幾乎不可能對它進(jìn)行觀測。事實上,從不同地點和在不同時間對掠日彗星進(jìn)行觀測是非常必要的。

不幸的是,在“艾森”飛蛾撲火之旅中最危險、也最激動人心的時刻——2013年11月28日,地面望遠(yuǎn)鏡觀測不到它,原因很簡單:它已經(jīng)如此靠近太陽。所有為夜間觀測而設(shè)計的儀器都被強烈的陽光弄瞎了“眼睛”。這一次,因為同樣的理由,就連環(huán)繞其他行星的探測器也無濟于事。但另一系列設(shè)備派上了用場,它們就是美國發(fā)射的多艘太陽空間天文臺探測器,它們都被設(shè)計成能夠直視太陽表面。隨著彗星環(huán)繞太陽,只要有壯觀的事情發(fā)生,都逃不過它們的眼睛。

“艾森”能否完整存活取決于熱量和引力。相比于引力,熱量反倒是個次要問題。就算是在2000℃的高溫下,彗星外層的汽化速度也快于熱量穿透速度。除非“艾森”已經(jīng)耗盡材料(也就是說它已被燒得干干凈凈),那么它應(yīng)該會剩下一個巖石內(nèi)核,然后冒出來,就像一個巨大的、被烤干了的阿拉斯加。

來自太陽的引力潮汐卻是另一回事。彗星的結(jié)構(gòu)很松散。如果你用手捧起一堆雪,除此之外不對它做任何事,那么它就是彗星的組建方式。事實上,彗星并不是一個雪球,而更像是一個臟雪堆。另一顆明亮的掠日彗星——“拉夫喬伊”彗星能清楚說明彗星的不穩(wěn)定性。三年前,它在環(huán)繞太陽期間大部分分解。還有“蘇梅克-列維9號”彗星,它在1994年與木星相撞之前就已被木星引力撕碎成至少21塊,在“哈勃”的視野中它們就像是一顆顆珍珠。難怪科學(xué)家相信“艾森”也會被太陽變成“一串珍珠”,不過這樣的“珍珠”在太陽附近就算真的存在,也幾乎不可能被觀測到。

如此看來,“艾森”的太陽之旅最終究竟會是什么結(jié)局呢?很多研究“艾森”的科學(xué)家給出了自己的預(yù)測。有人認(rèn)為“艾森”能活下來,也有人預(yù)測它難逃劫數(shù)。艾赫恩調(diào)侃地說:“我準(zhǔn)備賭一瓶啤酒,賭它(“艾森”)不會死。我不確定是否會為它賭一瓶上好的蘇格蘭威士忌?!憋@然,他們言下之意是這個賭不好打,所以沒必要下大的賭注。如果“艾森”到時候能夠從太陽的另一側(cè)冒出來,米奇、李建陽、艾赫恩及全球數(shù)不清的其他人就一定會重新開始守夜,監(jiān)測彗核組成及形狀的任何改變。然而,從某些意義上來說,“艾森”徹底解體更好,因為它能提供這顆彗星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息,由此揭示它最初的形成情況。就算“艾森”最終分崩離析,它的碎片也應(yīng)該能在地球夜空中呈現(xiàn)一片驚人的風(fēng)景。

到2013年11月底,有科學(xué)家認(rèn)為觀測結(jié)果表明“艾森”已徹底解體,沒有任何可見的大的殘骸留下。但美國宇航局沒有認(rèn)可這個說法。美國宇航局科學(xué)家指出,“艾森”已經(jīng)分解是確定無疑的,但它是否留下了大的殘骸還需要進(jìn)一步的追蹤和觀測。

“艾森”來世

科學(xué)家確信,不管“艾森”之死是快速的還是緩慢的,它在2013年11月28日之后的個頭都將大大縮水。但科學(xué)家同時也指出,太陽系中的任何東西都不會因此真正地丟失。來自彗星的材料將分散到四面八方,其中一些彗星塵埃預(yù)計會在2014年1月12日撞進(jìn)地球大氣層,屆時地球會經(jīng)過“艾森”的彗尾邊緣。大塊的彗星殘骸將會與我們失之交臂,但太陽輻射會把微粒(大約為燒木頭的煙霧中的顆粒大?。┩频降厍蛏?,其中不到500克的顆粒最終將飄落地面,這與彗星撞擊年輕地球的方式并無多大區(qū)別。

對于“艾森”或其殘骸是否會重新踏上回歸奧爾特云的路途,科學(xué)家充滿興趣。如果有機會,科學(xué)家將一直觀測這些殘骸,直到它們剎車熄火。如果能重回奧爾特云,所有殘骸都將再度進(jìn)入“冬眠”狀態(tài)。就算是在“艾森”徹底淡出地球人的視野之后很久,它的遺產(chǎn)也將以其他方式延續(xù)下去。

從火星上觀測“艾森”,也將是對另一次彗星事件——“塞丁泉”彗星將于2014年10月19日經(jīng)過火星進(jìn)行觀測的預(yù)演。屆時,“塞丁泉”與火星之間的距離不到11萬千米,只有火星與“艾森”之間最近距離的不到1%。對科學(xué)家來說,這無疑將是一次前所未有的機遇?!叭∪睂⑷绱私嚯x飛過火星,以至于火星將劃過它的彗發(fā)。每一艘環(huán)繞火星的探測器或者火星表面的每一部火星車,都將記錄這次事件。

艾赫恩說:“對于觀測趣味無窮的彗星來說,這將是一次絕佳的時機?!钡冗@還可能更好。有關(guān)奧爾特云的理論模型指出,引力擾動不僅會偶爾抖松那些單顆的彗星例如“艾森”,而且會破壞成批的彗星,從而形成“彗星雨”。正如艾赫恩所言:“等著看彗星雨吧?!彪m然彗星雨擊中地球的可能性很小,但彗星雨大秀依然會很醒眼。不過,何時才能見到壯觀的彗星雨,則沒有人能說得清楚。

“艾森”為什么發(fā)綠光?

在許多公開發(fā)布的“艾森”彗星圖像中,“艾森”都顯得有點發(fā)綠或藍(lán)綠。西方一些陰謀論者有些反常地聲稱,這種綠色實際上是一種好兆頭,大量彗星都展示出這種色彩。而科學(xué)家解釋說,“艾森”的綠色源自環(huán)繞含冰彗核的氣體。從“艾森”彗核噴出的射流很可能含有氰(發(fā)現(xiàn)于許多彗星的一種有毒氣體)和雙原子碳,這兩種物質(zhì)在接近于真空的太空中被陽光照射時都會發(fā)綠光。這兩者通常情況下都是無色氣體,但被陽光中的高能紫外光激發(fā)時會發(fā)出熒光綠。這些有毒氣體聽起來很危險,但它們黻到太空的濃度很低,根本到不了地球。所以,千萬不要受那些別有用心者蠱惑。不過,像這樣的事在歷史上還真出現(xiàn)過。1910年,當(dāng)“哈雷”彗星重返地球天空時,騙子們公開兜售所謂的“防毒面具”和“彗星藥丸”。當(dāng)然,彗星根本就不是什么“災(zāi)星”。

“艾森”生死日記

至少100萬年前 “艾森”踏上離開奧爾特云(位于海王星軌道外很遠(yuǎn)的地方,是巨大的一群含冰天體所在地)的行程。這也是“艾森”首次前往內(nèi)太陽系。

2012年9月 “艾森”\首次被發(fā)現(xiàn)。兩名俄羅斯業(yè)余天文學(xué)家運用“國際科學(xué)光學(xué)網(wǎng)絡(luò)”(位于俄羅斯基斯洛沃茨克)發(fā)現(xiàn)了它。

2013年1月17-18日 美國宇航局的“深度撞擊”探測器拍攝到了“艾森”的圖像,但這些觀測未能探測到是否有一氧化碳或二氧化碳存在。

2013年1-3月 在兩個月里,美國宇航局的“雨燕”衛(wèi)星觀測到了“艾森”,當(dāng)時“艾森”距離太陽大約7.4億千米。觀測表明,“艾森”正在以每分鐘大約50802千克的速度失去塵埃,以每分鐘大約59千克的速度失去水。失水量較低是因為“艾森”當(dāng)時距離太陽太遠(yuǎn),所以它所含的水冰還未開始汽化,但二氧化碳或一氧化碳等其他材料正在氣化、脫落。

2013年4-5月 4月10日,美國宇航局的“哈勃空間望遠(yuǎn)鏡”觀測到了當(dāng)時距離太陽大約6.2億千米的“艾森”。“哈勃”的初期觀測提供了驚人的結(jié)果:“艾森”的彗核大小看來不超過6.5千米。由于“艾森”非常明亮而且活躍,所以科學(xué)家之前一直推測它的彗核很大?!肮卑l(fā)現(xiàn),“艾森”的彗發(fā)直徑約為4988千米,彗尾長度超過91733千米。“哈勃”還在5月2日和7日分別觀測到“艾森”,并且確定了這顆彗星產(chǎn)生一氧化碳的速度的上限值。

2013年6月13日 美國宇航局的“斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡”觀測到了當(dāng)時距離太陽大約5億千米的“艾森”。觀測數(shù)據(jù)仍在處理中,尚未發(fā)布。

2013年7-8月 “艾森”穿越“凍結(jié)線”。凍結(jié)線距離太陽大約3.7億-4.5億千米,“艾森”在那里感受到了足夠的太陽輻射,它所含的水冰開始汽化,彗星變亮。一些彗星甚至?xí)诖┻^凍結(jié)線的過程中分解。

2013年8-11月 從9月開始,科學(xué)家得以再次通過地面望遠(yuǎn)鏡觀測到“艾森”。從6月初~8月底,“艾森”幾乎完全位于太陽背后(從地球上看去),因此,從地面上觀察不到它。

2013年9月 在南半球,使用雙筒望遠(yuǎn)鏡在破曉時分能夠看見“艾森”。

2013年9月17日-10月15日 這是“艾森快速反應(yīng)氣球”的發(fā)射窗口期,這只氣球及其負(fù)載的總高度達(dá)到204米,在美國新墨西哥州美國宇航局的科學(xué)氣球飛行中心發(fā)射升空。它搭載了一部80厘米口徑的望遠(yuǎn)鏡及其他科學(xué)設(shè)備。它升到了離地37千米的高度,在那里觀測“艾森”能在很大程度上避開地球大氣層的干擾。“艾森快速反應(yīng)氣球”在近紅外、近紫外以及可見光波段觀測“艾森”,并且測量“艾森”散發(fā)的二氧化碳與水的比例。這個比例對于診斷“艾森”的起源很重要。這些散發(fā)物被地球大氣層所阻擋,從地面上測量不到。

2013年10月 美國宇航局的“好奇號”和“機遇號”火星車在火星表面觀測到了“艾森”,當(dāng)時“艾森”與火星之間的距離最近。10月10日,“艾森”距離太陽已足夠近,美國宇航局的一艘太陽觀測器看到了“艾森”,當(dāng)時它距離太陽大約1.5億千米?!肮睂Α鞍边M(jìn)行了新的觀測,將提供對彗核大小和彗星組分的新估計值。同時,“哈勃”還要搜索從“艾森”脫落的較大殘片。

2013年11月 美國宇航局“錢德拉x射線天文臺”對“艾森”的觀測數(shù)據(jù)被用來研究隨太陽風(fēng)涌出的太陽微粒,這些微粒與“艾森”交互作用所產(chǎn)生的x射線被“錢德拉”偵測到。兩次觀測中的第一次是在11月初,當(dāng)時“艾森”穿越了沿著太陽赤道區(qū)域產(chǎn)生的“熱風(fēng)”。

2013年11月16-19日和21-26日 位于水星附近的美國宇航局“信使號”探測器觀測到了“艾森”?!鞍迸c水星之間的最近距離出現(xiàn)在11月19日。一旦經(jīng)過水星后,“艾森”造訪太陽之旅的最危險階段就開始了。太陽的強烈輻射導(dǎo)致彗星物質(zhì)迅速蒸發(fā)掉,太陽粒子造成的壓力會造成彗星瓦解。在此期間,地面和空間望遠(yuǎn)鏡對“艾森”的命運進(jìn)行了密集觀測。

2013年11月18-24日 這是美國宇航局“佛提斯”探空火箭的發(fā)射窗口期,它測量“艾森”在接近太陽的過程中所散發(fā)的紫外光。這些光線能幫助科學(xué)家確定離開“艾森”表面的揮發(fā)性化合物的產(chǎn)生速度,而且也可用于尋找彗星上此前未被探測到的原子和分子種類。

2013年11月21-30日 11月21日,“艾森”開始進(jìn)入美國宇航局的多艘空間太陽天文臺的視場,首次接受“日冕儀”檢視,所得圖像能阻擋太陽本身的明亮圖像,以便于聚焦太陽大氣層——日冕。這類引人注目的圖像將在未來陸續(xù)發(fā)布。在“艾森”位于近日點附近的幾小時里,美國宇航局的“太陽動力學(xué)天文臺”探測器對它進(jìn)行了觀測,所得圖像能提供有關(guān)彗星怎樣在太陽大氣層的輻射和壓力下演化的信息。此外,在可見光、紅外光和無線電波段對太陽進(jìn)行觀測的地面望遠(yuǎn)鏡,也觀測了位于近日點附近的“艾森”。這些觀測能提供有關(guān)彗星組成以及彗星材料怎樣蒸發(fā)掉、從而為彗核周圍的塵埃云提供“燃料”的額外信息。在這一階段,“艾森”還可能受到太陽的最后一個影響。如果太陽很湊巧地發(fā)出一朵巨大的太陽粒子云——日冕物質(zhì)拋射,時間和方向恰好對準(zhǔn)“艾森”,它就可能斬斷“艾森”的彗尾。不過,對于這一幕是否發(fā)生了,有關(guān)數(shù)據(jù)仍在分析中。

2013年12月-2014年1月 如果“艾森”經(jīng)過太陽煎熬而幸存,按理說它就會變得異常明亮,在地球上的一些地方僅憑裸眼即可看見。但如果剩余的彗星殘骸太?。ㄟ@也算彗星沒死)則不可能看到,這也正是一些科學(xué)家從11月底就開始宣布“艾森”已死的原因。他們指出,“艾森”顯然已在接近太陽的過程中粉身碎骨,就算有殘骸也沒有大的殘骸。不過,美國宇航局尚未認(rèn)定這個說法。2013年12月26日,“艾森”到達(dá)與地球的最近距離處,只有地球和太陽之間距離的1/3,大約為4500萬千米?!板X德拉”對它的第二輪觀測始于2013年12月中旬,止于2014年1月初。當(dāng)時,“艾森”經(jīng)過太陽風(fēng)中的渡越區(qū),在這里,來自太陽赤道的熱風(fēng)與太陽兩極附近區(qū)域產(chǎn)生的一股較低溫風(fēng)混合。有關(guān)“艾森”這次穿越的情況,至本刊發(fā)稿時尚未公布。

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