特刊：“菲萊”結(jié)果可闡明彗星本質(zhì)
當(dāng)“菲萊”探測器于2014年11月12日在彗星67P/Churyumov-Gerasimenko上跳躍式著陸時(shí)，全世界都為此屏住了呼吸。這是探測器首次在一顆彗星上著陸。本期《科學(xué)》特刊重點(diǎn)介紹了7項(xiàng)新的研究，進(jìn)一步探究了由“菲萊”傳輸回的數(shù)據(jù)。
在一則詳細(xì)的說明中，Jens Biele等人描述了“菲萊”降落在67P上的關(guān)鍵時(shí)刻：它從計(jì)劃中的軟性著陸區(qū)彈起并最終在遠(yuǎn)處較硬的表面定下。基于彈跳軌跡而對兩個(gè)表面不同壓縮強(qiáng)度所作的分析能更好地闡明彗星的演化，并可改善未來彗星使命的設(shè)計(jì)。在用成像工具對該著陸器印跡的深度特征譜進(jìn)行分析之后，他們認(rèn)為“菲萊”的探測支腳先與軟性顆粒狀表面（厚度大約為0.25米）接觸，該表面之下一層則較硬。這一分層產(chǎn)生了一個(gè)大約1千帕的壓縮強(qiáng)度，而“菲萊”最后的（即在硬得多的著陸處的）壓縮強(qiáng)度則超過了2兆帕，這可能解釋了為什么只有一個(gè)支腳能在后一個(gè)表面錨定，且只是部分地錨定。
在由Wlodek Kofman等人撰寫的一篇研究文章中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)該彗星頭的組成相當(dāng)均質(zhì)。為了更好地了解67P的內(nèi)部，該團(tuán)隊(duì)將電磁信號透過彗星核而指向在相反側(cè)的羅塞塔飛船。“羅塞塔”接收到的信號缺少某種散射的模式，表明該彗星的內(nèi)部各處是均勻的。該小組用這些電磁測定進(jìn)一步確定67P的塵/冰比例為0.4%~2.6%，而孔隙率為75%~85%。由Fred Goesmann和同事所做的研究進(jìn)一步地分析了67P的組成以確定其性質(zhì)，他們所用的是COSAC儀器，后者用質(zhì)譜分析法來檢測某個(gè)分子的質(zhì)荷比。當(dāng)探測器最初接觸彗星表面后及到達(dá)最終的停息部位時(shí)，該裝置在彗星表面以上10公里處收集分子。這一過程檢測到了16種有機(jī)化合物，它們中有4種（異氰酸甲酯、丙酮、丙醛和乙酰胺）是先前未知的存在于彗星上的物質(zhì)。
在一則相關(guān)的研究中，Ian Wright等人還分析了67P上的有機(jī)化合物，但所用的是托勒密——它是一種檢測穩(wěn)定同位素比率的儀器。他們的檢測表明在該彗星的表面存在著一種輻射誘發(fā)的多聚物。托勒密檢測還表明在該彗星上不存在如苯等芳香族化合物。在由Jean-Pierre Bibring和同事所作的一則研究中，67P的表面在全景畫面中接受了分析，這些畫面是由某個(gè)有7個(gè)照相機(jī)組成的照相機(jī)組拍攝的，它們是彗星紅外及可見光分析儀（CIVA）的一部分。這組照片是在“菲萊”最初彈起并最終著地后不久拍攝的，它們揭示了一個(gè)具有不同顆粒尺度及反射巖石結(jié)構(gòu)的斷裂表面，它們對這類原始太空物質(zhì)提供了前所未有的信息。在“菲萊”接近67P的時(shí)候，遠(yuǎn)場序列和近場序列圖像揭示了該彗星地理的一個(gè)更清晰的畫面；由Stefano Mottola等人對“羅塞塔”著陸器成像系統(tǒng)（ROLIS）下降畫面的分析提示，67P的地貌受到了侵蝕的影響。顆粒區(qū)向外伸出的巨石被凹陷所包圍，這些凹陷令人回想到在地球上所觀察到的風(fēng)尾，即風(fēng)力侵蝕和沉積的結(jié)果。作者們推測，某些侵蝕是由于“濺灑”所致，即由來到的投射體沖撞所造成的一或多個(gè)土壤顆粒噴射；他們用模型證實(shí)了這些現(xiàn)象。
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2015年8月刊 科學(xué)·集萃)