【寰宇天文】Rosetta號通過近日點!

■歐洲太空總署的Rosetta探測器在8月14號的時候隨著彗星67P/Churyumov–Gerasimenko (簡稱67P/C-G)一起通過了近日點。

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Photo credit:European Space Agency (ESA)

撰文|陳勁豪

當Rosetta到達彗星67P/C-G之後,Rosetta已跟著彗星67P/C-G一起走了七億五千萬公里。彗星67P/C-G以6.5年的週期繞太陽運行,並於8月14號02:03 GMT的時候抵達近日點。這時他們距離太陽約一億八千六百萬公里。

對天文學家而言,這是一個研究彗星結構的好機會。原因很簡單,當彗星抵達近日點附近時,由於與太陽之間的距離縮短,因此可以接收到更多來自太陽的能量。這些能量會使彗星的溫度上升,進而可能融化彗星表面及內核中的冰。這些融化產生出的氣體跟塵埃會噴發出來形成彗尾,不但明亮,而且可以用來研究彗星內部的組成成份。

一般而言,彗星表面活動在近日點前後的幾個星期會開始大幅增加。繞著彗星67P/C-G的Rosetta探測器也的確觀察到類似的情形。在8月12日,也就是通過近日點幾個小時前所傳回來的照片,可以清楚看到彗星表面出現幾個噴發的事件,顯示出彗星吸收了足夠的熱能而產生了相當大量的表面變化。

根據所測量到的數據顯示,彗星67P/C-G目前大約每秒噴出約300公斤的水蒸氣(相當於兩個裝滿水的浴缸)。相較於去年同時的測量,當時的噴發率大約是每秒300克。換句話說,目前的噴發率大約比去年同期多了一千倍。這也使得Rosetta必須離彗星夠遠,以免受到這些噴發出來的粒子影響。

Approaching perihelion – Animation
Approaching perihelion – Animation

在7月29日的時候,儘管距離彗星有186公里遠,Rosetta號上的幾組偵測器看到了彗星出現了一個大型的噴發事件(類似火山爆發的概念)。Rosetta上的OSIRIS偵測器在13:24 GMT時,在彗星的脖子處有個巨大的噴發(67P/C-G看起來像是由兩個馬鈴薯狀的部份所組成,看起來有點像黃色小鴨的樣子)。這個噴發的時間很短暫,因為18分鐘前所拍的照片並沒有看到這個噴發。相對於過去的噴發要把照片放大才能看清楚,這次的噴發又大又明顯。

這次的噴發也改變了彗星周圍的氣體組成:二氧化碳濃度變成兩倍,甲烷變四倍,硫化氫變七倍,但是水汽含量幾乎沒有改變。科學家甚至看到較重的有機分子的跡象。

這次噴發也帶來了大量的塵埃。Rosetta上的GIADA偵測器一般而言一天大概會偵測到1到3個彗星塵埃跟偵測器作用的訊號,但是在噴發之後的14小時,GIADA居然還有一天30個左右的訊號,在8月1號的其中一個四小時區間中,甚至高達70個訊號。這表示這個噴發的影響持續了相當長的時間。

這些噴出來的粒子甚至還可以阻止太陽風的前進。根據Rosetta之前的研究資料,彗星67P/C-G本身基本上沒有任何磁場。而太陽風是由太陽發射出的帶電粒子所組成,所以經過的區域都會帶有磁場。Rosetta發現太陽風被這些噴發的粒子所阻擋,使得彗星面向太陽的部份區域(至少長達186公里,也就是Rosetta距離彗核的距離)忽然產生了磁場為零的現象。

原始報導
1. ESA 2015/08/11: Comet's firework display ahead of perihelion
2. ESA 2015/08/13: Rosetta's big day in the Sun

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作者:陳勁豪 科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。2011年於美國紐約州立石溪大學(SUNY at Stony Brook)取得博士學位,研究主題為相對論性重離子碰撞(Relativistic Heavy Ion Collision)。長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯。

 

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