借助二次离子质谱仪,暴露彗星67P化学成分

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中国化工仪器网 技术前沿】据物理学家组织网3日消息称,欧空局“罗塞塔”号彗星探测器上质谱仪收集了35000多颗尘粒,其中包含人们已知的原始、富含碳的物质,经分析后得到了彗星67P/楚留莫夫-格雷西缅科的化学成分列表。研究人员表示,这颗彗星的成分自太阳系形成至今,几乎没有变化。 彗星67P/楚留莫夫-格雷西缅科诞生于约46亿年前的太阳系形成初期,平均直径约4公里,被视为一个飞行着的“冰箱”,储存着原始的物质。而“罗塞塔”号彗星探测器是欧洲空间局组织的无人太空飞船计划,于2004年发射升空。2014年8月,“罗塞塔”号彗星探测器与“菲莱”着陆器抵达该目标彗星,对其进行采样分析。 此次,包括马克斯·普朗克太阳系研究所科学家在内的研究人员发表在《天文学会月刊》上的论文称,他们利用“罗塞塔”号探测器上的彗星二次离子质谱仪,在2014年8月至2016年9月期间,对彗星67P进行的样本捕捉和检查,深入调查了其成分。这一仪器可以分析彗核释放出的尘埃颗粒性质,包括判别其物质成分以及是否含有有机物等。任务期间,COSIMA仪器收集了35000多个尘粒,其中小的直径只有0.01毫米,大的一毫米,终帮助研究团队拿到了这颗彗星的成分列表及化学元素概述。 科学家认为,太阳系诞生初期的物质组成了彗星,由于自身温度极低,彗星的成分自太阳系形成至今几乎没有变化。掌握彗星67P的化学元素,即意味着了解了太阳系的原始化学组成与状态。 与此同时,此次对彗星67P组成的探测,还有望揭开地球生命诞生之谜。科学家认为,彗星中存在生命演化必备的有机物质和水。地球形成之初,大量的彗星撞击事件或将水和有机物质带到地球,开启了地球生命的演化之旅。 这古老彗星上的尘土,可不是普通尘土,而是太阳系的生命之书。“罗塞塔”号探测器已经结束了自己的征程,但它勘测获得了大量彗星67P的数据与图像。我们已经知道,彗星67P上有灰尘,表面颜色漆黑,气体非常“难闻”,现在,我们又对它的化学成分有了进一步了解。接下来的问题就是——这些化学成分怎么来的?是撞出来的,还是彗星自带的?科学问题就像俄罗斯套娃,拿出一个,还有一个。没有确定的真相,只有永恒的求索。 编辑点评借助二次离子质谱仪,暴露彗星67P化学成分。 没有确定的真相,只有永恒的求索。“罗塞塔”号探测器上的彗星二次离子质谱仪,在2014年8月至2016年9月期间,对彗星67P进行的样本捕捉和检查,深入调查了其成分。勘测获得了大量彗星67P的数据与图像。 (原标题:35000粒“灰尘”暴露彗星67P化学成分)

科学家利用欧空局“罗塞塔”飞船上的高分辨率科学相机,在彗星67P/楚留莫夫-格雷西缅科上探测到超过100个几平方米大小的裸露水冰。

左图彗星67P的表面。右图利用COSIMA质谱仪捕捉和检查尘埃颗粒。图片来源:欧空局官网

2014年8月,“罗塞塔”飞船抵达彗星上方100公里处,最终降落到距之10公里左右,得以拍摄了高分辨率的彗星表面图像。刚刚发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一项新研究,集中研究了彗星表面这些裸露的冰体亮块。科学家分析了去年9月由“罗塞塔” OSIRIS窄角相机拍摄的图像,确认了120块表面亮度10倍于平均亮度的冰块。它们多数存在于悬崖峭壁的阴影中,较少接受到阳光的照射。

据物理学家组织网12月3日消息称,欧空局“罗塞塔”号彗星探测器上质谱仪收集了35000多颗尘粒,其中包含人们已知的最原始、富含碳的物质,经分析后得到了彗星67P/楚留莫夫-格雷西缅科的化学成分列表。研究人员表示,这颗彗星的成分自太阳系形成至今,几乎没有变化。

以往的研究表明,彗星是富含冰的,在绕日轨道上距离太阳越近,表面会变暖,固体冰会气化后离开彗核形成彗尾,其中包含大量尘埃粒子。

彗星67P/楚留莫夫-格雷西缅科诞生于约46亿年前的太阳系形成初期,平均直径约4公里,被视为一个飞行着的“冰箱”,储存着最原始的物质。而“罗塞塔”号彗星探测器是欧洲空间局组织的无人太空飞船计划,于2004年发射升空。2014年8月,“罗塞塔”号彗星探测器与“菲莱”着陆器抵达该目标彗星,对其进行采样分析。

但是有一些彗星尘埃还会在星体表面附着,形成薄薄的灰尘层,这样直接暴露在表面的冰会很少。这就是为什么彗星67P和其他一些彗星看起来“灰头土脸”的原因。

此次,包括马克斯·普朗克太阳系研究所科学家在内的研究人员发表在《皇家天文学会月刊》上的论文称,他们利用“罗塞塔”号探测器上的彗星二次离子质谱仪,在2014年8月至2016年9月期间,对彗星67P进行的样本捕捉和检查,深入调查了其成分。这一仪器可以分析彗核释放出的尘埃颗粒性质,包括判别其物质成分以及是否含有有机物等。任务期间,COSIMA仪器收集了35000多个尘粒,其中最小的直径只有0.01毫米,最大的一毫米,最终帮助研究团队拿到了这颗彗星的成分列表及化学元素概述。

尽管如此,“罗塞塔”飞船所携带的成套监测仪器仍探测到了大量气体,包括水汽、二氧化碳和一氧化碳,且被认定为来自地表以下。

科学家认为,太阳系诞生初期的物质组成了彗星,由于自身温度极低,彗星的成分自太阳系形成至今几乎没有变化。掌握彗星67P的化学元素,即意味着了解了太阳系的原始化学组成与状态。

实验室模拟可以让科学家更深入考察光照下不同矿物混合的冰块的变化过程。经过几个小时的光照模拟,混合了不同物质的灰尘形成了几毫米厚的灰层。在一些区域,这个灰层会完全掩盖表面以下冰层,但是,偶尔的大尘粒会从表面迁移到别处,露出可见的冰块。

与此同时,此次对彗星67P组成的探测,还有望揭开地球生命诞生之谜。科学家认为,彗星中存在生命演化必备的有机物质和水。地球形成之初,大量的彗星撞击事件或将水和有机物质带到地球,开启了地球生命的演化之旅。

德国马克思·普朗克太阳系研究所OSIRIS首席科学家豪格·西尔克斯介绍,团队推测了冰块形成的时间,其中一个假设是,在六年半前,彗星67P上一次在近日点附近,冰块大规模喷射后进入永久的阴影区域,使之得以在挥发点以下的温度中“幸存”。“目前,彗星正在接近近日点,太阳辐照的增加会引起更多的冰块的变化,结合OSIRIS与其他仪器提供的有价值的观察结果,还会看到这类冰块地区的更多演化进程”。

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