一種理論認為,地球是由一顆攜帶地球上生命元素的彗星墜落而形成的,人類一直對彗星着迷,但彗星的速度如此之快,以至于很難捕捉到彗星或降落在彗星上。2004年,一個名為Rosetta的探測器花了十年時間才趕上一顆彗星并成功降落在它上面,在探索了它的組成之後,解開了這個世紀的謎團。

羅塞塔
< h1級"pgc-h-right-arrow"資料軌道"652">生命的搖籃</h1>
五十億年前,太陽系剛剛形成,太陽附近的幾顆行星形成了岩石行星和巨型氣體行星,留下了無數小行星,像幽靈一樣隻能繞太陽系外圍。
小行星被太陽的引力抛出,變成了無數的冰凍氣體和塵埃碎片,其中一些停在太陽風的邊緣 - 柯伊伯帶,那裡有數以萬計的彗星被投擲,另一個被抛射到太陽系引力的邊緣 - 奧爾特雲, 它有數百萬億顆彗星。
太陽系的外圍是數十億顆彗星
這些彗星擁有太陽系中最原始的物質資訊,但它們離地球太遠,無法近距離觀測,但由于一些彗星在太陽引力的影響下意外進入内太陽系,它們被人類觀測到,特别是柯伊伯帶中存在的短周期彗星。
這些彗星甚至可以用肉眼看到它們穿過地球,最着名的是哈雷彗星。
哈雷彗星
哈雷彗星是一顆繞太陽運作76.1年的短周期彗星,是人類首次記錄的彗星,以英國實體學家埃德蒙·哈雷(Edmond Halley)的名字命名,他首先測量了它的軌道并成功預測了傳回時間。它也是一個人一生中唯一一顆可以用肉眼看到兩次的彗星(你活了76歲以上)。
埃德蒙·哈雷
哈雷彗星最近一次傳回太陽系是在1986年,當時有四個探測器跟随哈雷彗星,哈雷彗核的第一張特寫圖像是清晰的,一塊16x8公裡大小的岩石,表皮上有裂縫,皺紋疤痕,肮髒而黑色,品質約為3000億噸。
哈雷彗星的真實照片
另一方面,彗星主要由水冰和幹冰組成,當它們靠近太陽時,它們将内部的水冰融化成氣體,并在太陽風和太陽輻射的壓力下将其噴射出來,這就是為什麼我們看到彗星有長尾巴。
另外50萬年,海利彗星每次接近太陽都會蒸發1.5億噸物質,是以它将在大約一百萬年後不複存在。
那麼,為什麼彗星攜帶着地球上生命的種子呢?
這是因為,首先,像哈雷彗星這樣的彗星,其實表面反射率隻有4%,比煤低,科學家估計是大量的含碳有機分子,可以簡單地了解為(炭黑),而地球上的生命是碳基生命,碳是地球上生命不可缺少的元素, 再加上彗星上的水,氧氣,幾乎都是生命中最重要的。
但是彗星是否含有與地球上的碳有機分子一緻的碳有機分子?隻有當它們實際上被"捕獲"到彗星上時,才能了解這些。
最可行的方法是發射一個探測器,攜帶一個分析有機分子儀器的儀器,然後降落在彗星上找出答案,但任務看似簡單,但實際風險非常高。
< h1級""pgc-h-right-arrow"資料軌道""688">羅塞塔項目</h1>
1999年,美國宇航局發射了星塵探測器,該探測器在2004年遇到了一顆名為懷爾德2号的彗星,當它接近彗星的尾部時,它伸出一個由氣凝膠制成的巨型手套,從尾巴上收集彗星彈出的物質,并将其放回傳回艙中,将其帶回地球。
星 塵
這是人類第一次從地月系統之外收集天體标本,但不幸的是,這次他們沒有回收到想象中的有機碳分子,這些分子很可能在彗星的硬彗星殼中。
是以,另一個更令人興奮的登陸彗星的計劃開始了,1993年,歐洲航天局(ESA)公布了一項大膽的計劃,稱為羅塞塔項目,将探測器發射到彗星的軌道上并繞軌道運作。
在保持與彗星相同的速度的同時,羅塞塔号将釋放一個着陸器,降落在彗星的表面,然後通過着陸器上的有機分子分析儀器對彗星的核心進行現場分析。
釋放登入的羅塞塔号碼(如圖)
該傳教所名為羅塞塔石碑,以羅塞塔石碑命名,1799年在埃及一個名為羅塞塔的港口城市發現了一座花崗岩石碑,建于公元前196年,有三種語言:古希臘語,古埃及語和當時流行的三種語言,古埃及文本早已失傳了數千年。
傳奇羅塞塔石碑
通過這塊石頭上的其他文字,除了失落的古埃及文本外,這塊石頭還為古埃及文本的研究做出了裡程碑式的貢獻。是以,歐空局也希望探測器能夠解開太陽系乃至地球上生命的奧秘,就像羅塞塔石碑對古埃及文本所做的那樣,是以它被命名為羅塞塔号。
博物館中的羅塞塔石碑
探測器中攜帶的着陸器名為Philai,是尼羅河上的一個島嶼,該島有一座Philae神廟,帶有Philae方尖碑,上面刻有兩個古埃及和古希臘字元銘文。
菲萊島
是以探測器被命名為羅塞塔号,着陸器被命名為菲萊,這是非常道德的。
羅塞塔号的主要任務是探索50億年前太陽系起源的奧秘,以及彗星是否為地球提供了分娩所需的有機物質和水。
紅色圓圈是着陸器菲萊
菲萊着陸器有一個采樣系統,可以在彗星表面鑽一個20厘米深的洞,收集樣本,并在現場進行測試,然後将結果發送到羅塞塔号并送回地球進行分析。
著陸器
<h1類"pgc-h-right-arrow"data-track"的>任務的開始。</h1>
羅塞塔的目标是一顆名為46P的彗星,這是一顆短周期的木星彗星,像太陽系中的其他彗星一樣,保留了太陽系早期的物質。
46P彗星
這顆彗星隻有1.2公裡寬,是以很難降落在這麼小的彗星上。
羅塞塔号原定于2003年1月發射,并于2011年與彗星會合,但在2002年,歐洲航天局的阿麗亞娜5号運載火箭最初用于發射羅塞塔号,由于助推器故障,在發射後三分鐘報廢。
發射失敗的阿麗亞娜火箭
事故發生後,阿麗亞娜空間公司進入了調查和驗證階段,停止了所有發射活動,原定于一年後發射的羅塞塔号,是以錯過了發射視窗。
是以,歐空局将注意力轉向了另一顆名為67P的彗星,這顆彗星于1969年由兩名蘇聯天文學家發現,與46P一樣,屬于木星的彗星,但更大更重。
彗星67P
這顆67P彗星的時速為130,000公裡/小時,是聲速的108倍,如果它依靠羅塞塔号上的推進器,它将無法趕上這樣一顆高速彗星,是以它隻能被行星的引力場加速或減速, 也稱為重力彈弓效應。
利用地球,火星和木星的引力,這些行星加速并減速了羅塞塔号的第一級,接近彗星67P。
重力彈弓效果
羅塞塔号在2005年利用地球的重力場加速,經過長達一年的發射延遲,羅塞塔号于2007年飛往火星,利用地球的引力場減速,但減速是危險的,距離火星表面僅250公裡,如果它不小心不小心被"摧毀"。
而在飛躍過程中,火星車完全處于火星的陰影下,太陽帆無法使用,是以羅塞塔号必須待命,為了在跳躍後重新啟動,因為探測器本身的電池容量有限,是以一旦跳躍時間太長,電池将無法打開。
幸運的是,羅塞塔号沒有辜負人們的期望,成功地飛越了火星,并傳回了火星大氣層的照片。
羅塞塔号拍攝火星
2007年,羅塞塔号飛回地球,準備使用地球引力彈弓進行第二次加速,當它穿過火星和木星之間的小行星帶時,它遇到了一顆直徑為2867的小行星,直徑5公裡,并拍攝了一顆鑽石形狀的小行星的照片。
2867
2009年,羅塞塔号繞地球的最後一次軌道将使其最大功率接近彗星67P,引力彈弓将允許探測器利用行星之間的引力加速到最大值。
2010年,羅塞塔号躍過了一顆名為21 Lutetia的小行星,這是一顆直徑100公裡的巨型小行星,是人類觀測到的最後一顆小行星。
恐怖21 盧騰西亞
2014年,羅塞塔号花了整整十年的時間才終于來到67P彗星,直到那時人們才真正看到了它的樣子。
這是一顆雙星結構的彗星,即早期的兩顆彗星受到核聚變的影響,大小為4公裡×3公裡×1.3公裡,表面結構非常複雜,到處都是懸崖和懸崖,與之前拍攝的小行星表面光滑相比,着陸彗星比着陸小行星更難。
67P的真面目
彗星并不像人們所期望的那樣,是一個蓬松,蓬松的雪球,但非常堅硬,彗星在接近太陽時不斷噴發,這使得着陸更加困難。
他們計劃讓羅塞塔号找到一個相對平坦的位置,然後降低菲萊,是以羅塞塔号開始對彗星的地形進行全面掃描,并建造了一個完整的3D結構。
67P 3D模型
最後,羅塞塔号找到了一個合适的着陸點,是以在2014年11月12日,羅塞塔号釋放了菲萊号,降落在彗星面向太陽的這一點。
釋放着陸器
着陸點相對平坦,并且有足夠的光線來保證後菲萊的動力,後菲萊的底部有兩個類似魚叉的裝置,插入彗星的核心表面,以便在着陸時固定。
假想着陸
因為彗星表面逃逸速度隻有1m/s,這意味着如果一個人降落在彗星上,一個小小的跳躍可能會飛入太空,永遠不會回來,因為彗星的引力太弱了,是以沒有人能保證着陸器不會反彈回來,着陸隻能成功一次, 沒有第二次機會。
在七個小時的着陸過程中,羅塞塔号将繼續與彗星一起飛行,菲萊将無法在着陸過程中手動幹預,完全依賴于程式設定。
最終,經過七個小時的等待,羅塞塔号終于得到了好消息,菲萊成功降落在彗星上,但壞消息是菲萊的魚叉沒有啟動,這意味着菲萊沒有降落在預定的位置。
菲萊發回的第一張照片是一張猛烈的翻滾。
菲萊的第一張照片
後來得知,在菲萊降落在彗星表面後,着陸器反彈并滾動,在此期間,菲萊的魚叉一直試圖将其固定在彗星表面,但沒有成功,因為彗星的表面與之前的設想不同。
菲萊一直在彗星表面滾動
根據後來發回的資料,菲萊曾經起飛并漂流到太空中,但速度隻有38厘米/秒,在兩個小時的戰役中,菲萊終于滾進了一條石縫裡才停下來。
菲萊被困在岩石接縫中
而這裡離着陸點很遠,無法接受陽光,因為菲萊的電量有限,是以兩天後,菲萊電池耗盡,進行停機保護。
此時,人們認為羅塞塔号一直跟蹤着彗星,等待着菲萊醒來,這仍然是有希望的。
2015年6月,當彗星靠近太陽,陽光照射在菲萊着陸的狹縫上時,菲萊的太陽能接收器獲得了動力,再次打開,并發回了一個信号。
但菲萊預計工作時間不到60小時,所有這些都将與時間賽跑,羅塞塔後來的照片顯示它降落在一個非常尴尬的水準位置,以至于它的魚叉發射器懸挂着,無法工作。
菲萊躺在接縫處
但令人驚訝的是,菲萊的采樣器仍然可以鑽孔,這真是個好消息,當人們得知此事時,他們歡呼雀躍。
歐洲航天局員工
菲萊花了兩天時間将分析成分送回地球,通過分析,研究小組在彗星67P上發現了16種不同的有機化合物,證明了之前科學家的假設,即有機化合物雖然不一定是生命,但卻是構成生命的重要物質。
菲萊拍攝的彗星表面照片
同時,菲萊還發現,這顆彗星會是一片塵土飛揚的"雪",其實是一片塵埃霧霾,說明這顆彗星的大氣層仍然很弱,有一定的大氣環境。
在美妙的彗星上下雪
與此同時,羅塞塔号在彗星67P周圍的塵埃中發現了磷和甘氨酸等有機化合物,這是構成DNA和細胞膜的關鍵化學物質,以及首先在彗星67P上發現的磷,這是在DNA和RNA的結構架構中發現的地球上所有生物體中發現的關鍵元素。
這一發現表明,彗星可能會将構成生命的原材料帶到地球上,進而幫助在地球上創造生命。
水從地球上來在哪裡,一種理論認為,早期地球剛形成的時候,就被數億顆攜帶水的彗星轟擊,最終形成了一片海洋,如果彗星的水成分與地球的水成分一緻,那麼我們現在喝的水, 我們洗澡的水,都是彗星。
菲萊分析了這顆彗星的塵埃顆粒,發現它含有碳、鈉、鎂、鋁、矽、鈣、鐵,以及大量的氫氣和氧氣,因為彗星一直遠離太陽,是以上述物質是形成早期太陽系分子雲的成分,代表了最早的太陽系物質組成。
而且大量的氫氣和氧氣是液态水的來源,液态水是形成碳基生命所必需的,是以這次的另一個重要任務是研究彗星上的水是否與地球上的水一緻。
菲萊探測到彗星上的水蒸氣後,發現彗星上的水量與地球上的水量有很大不同,氡是氫的同位素,到目前為止,人類已經研究了哈雷彗星和彗星67P的水蒸氣,發現它們的氡含量與地球上的水不同, 這可能表明地球上的水可能不是來自彗星。
其餘的可能是地球上的水來自小行星撞擊或地球自身的環境,盡管即使彗星不是地球上的主要水源,它們仍然有可能将生命作為關鍵組成部分發送到地球。
菲萊在電池耗盡之前就做到了這一點,随着彗星遠離太陽并繞着彗星飛行,羅塞塔号耗盡了能量,歐空局決定采取撞毀羅塞塔的步驟,離菲萊不遠,讓兩個探測器永遠在一起,一家人永遠在一起。
在羅塞塔号的最後一次下降過程中,拍攝了許多彗星核心表面的清晰圖像,直到它最終落在彗星表面并送回了最後一個,使羅塞塔号失去聯系并永遠停留在彗星表面。
羅塞塔墜機前的最後一張照片
到這個時候,羅塞塔号的任務已經完美了,他們将永遠與彗星67P一起運作,他們的任務無疑會很棒,為人類生命的起源帶來更多證據,我們可以想象,在地球誕生的早期,無數攜帶生命物質的彗星飛向地球, 最終,一顆攜帶生命物質的彗星,經過極其複雜的過程,在地球上誕生了生命。
地球就像一個人類的卵細胞,在數十億個精子(彗星)的沖擊下,最終形成了一個束縛的生命,這看似巧合,更像是一種必需品,從人類到宇宙,不斷循環這個過程。
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