赛丁泉彗星

2013年发现的C/2013 A1

赛丁泉彗星是2013年初发现的一颗彗星,编号C/2013 A1,正以令人不安的轨道向地球轨道内侧运行。2014年10月20日5点穿过火星轨道,届时最近距离约为10万公里。由于距离极近,它的运行轨迹可能与火星直接遭遇,导致与火星近距离接触甚至撞击。

历史沿革
2012年12月8日,但据IceInSpace业余天文论坛的讨论,当该发现首次报道时,美国亚利桑那州卡特林那巡天系统的天文学家查看了之前的观测记录,发现观测到了该彗星。
2013年1月3日,天文学家罗伯特·麦克诺特在位于澳大利亚新南威尔士州的赛丁泉观测站新发现了一颗彗星,命名为赛丁泉(Siding Spring)彗星,发现者是被喻为王牌猎人的罗伯特·麦克诺特(Robert McNaught)。
2013年3月,来自美国探索频道的科技记者伊恩·奥尼尔(Ian O’Neill)指出,因为对该彗星的观测只进行了七十多天,天文学家还很难预测20个月之后彗星的精确位置。“C/2013 A1可能会与火星以0.008天文单位的安全距离(相当于15个火星直径的距离)擦身而过,”伊恩写道,“但不排除极端的情况,它的运行轨迹可能与火星直接遭遇,届时可能会与火星近距离接触甚至撞击,而撞击速度可以达到每秒35英里(56.3公里)。”
2014年,这颗彗星有可能在撞击火星,但发生的概率不是很高。天文学家还在计算着这颗名为C/2013 A1的彗星的运行轨迹。
2014年10月份,预计这颗彗星会在以极近的距离掠过火星,“即使没有发生撞击事件,从地球上看这颗彗星依然足够清晰,在火星上看就更加壮观了,”澳大利亚业余天文学家伊恩·马斯格雷夫(Ian Musgrave)写道,“在火星表面上看,这颗彗星的亮度大约为负4等。” 星等(magnitude)的数值越小,代表星星的亮度越高。
2014年10月19日,根据最新的数据,这颗彗星将于太平洋夏令时11:51分最接近火星,届时将位于火星面向太阳的一侧。据预计,将在约14.2万公里的距离外经过火星,双方最接近的时刻将是格林威治时间19日18时27分。“赛丁泉”彗星将与火星没有相撞,在轨运行的探测器都调整到火星背面,但天文学家希望双方足够接近,以揭示有关太阳系起源的线索。
2014年10月20日凌晨,赛丁泉将与火星近距离接触,吸引了全球天文学家和爱好者的关注。凌晨2点27分,它与火星的距离仅为14万公里,是地球到月球距离的三分之一,这也是赛丁泉彗星首次进入内太阳系。赛丁泉属于非周期彗星,人们能够如此近距离观测它的机会可以说百万年一遇。由于北半球傍晚时分,火星几乎就要落下地平线,所以我国天文爱好者只能拍摄到彗星接近火星之前和远离火星的画面。
彗星结构
赛丁泉彗星来自太阳系边缘的奥尔特星云,那里被称为太阳系形成时期的“弃儿”,保留着太阳系形成初期的痕迹。这次赛丁泉彗星的“主动造访”将为研究彗星本身、行星的形成原理和太阳系的早期时代都提供难得的观测数据。
塞丁泉彗星直径约为1~3公里,它可能源于太阳系边缘的奥尔特云,这里被认为包含了数十亿数量级以上的小型天体,是原始太阳系形成初期的一个“弃儿”。同时它是一颗逆行彗星,具有一个不复返的双曲线轨道,其相对于火星的速度可以达到惊人的56公里每秒。
俄罗斯彗星专家Leonid Elenin指出,计算结果显示该彗星与火星的最近距离将为109200公里,即0.00073个天文单位(AU)。这样的距离或许是了解彗星系统的绝好机会,如果火星轨道飞行器届时能够进行拍摄,将获得前所未有的高清晰度图片。
撞击概率
依据当前估测数据,彗星C/2013 A1将擦过火星轨道,而发生撞击的概率约为1/2000。然而彗星轨道具有不可预知性,一般要观测一两个回归周期后才能确定。同时,当彗星接近太阳表面就会从表面喷涌类似间歇泉的喷射流,因此C/2013 A1有可能偏远原定运行轨道,也有可能直接碰撞在火星表面。
像小行星一样,彗星是环绕太阳系轨道的太空岩石,但不同的是,它们包含着大量的冰水。它们并非单纯的冰水物质,同时也含有一氧化碳二氧化碳气体,冷冻在彗星内核之中。如果它与火星发生碰撞,二氧化碳等气体相当于烈性炸药,加大了碰撞爆炸力。
2014年10月19日,美国宇航局“近地天体办公室”表示,科学家通过对彗星C/2013 A1的进一步观测,进一步修正了这颗彗星的轨道,并发现这颗彗星与火星撞击的概率降低到1/12000。
最近的观测数据表明,这颗彗星与火星的最近距离比之前估计的要近一些,但与火星撞击的概率却降低了,据估计,两颗天体的最近距离大约在68000英里(约合110000公里),之前的估计值为186000英里(约合300000公里)。根据最新观测数据计算出来的轨道参数表明,彗星C2013 A1与火星撞击的概率大大降低。
观测状况
2013年11月,早在获知这颗彗星的消息之前,美国国家航空航天局(NASA)便已计划派遣一艘新的探测器前往火星,对这颗行星的大气性质开展研究。这就是“火星大气及挥发物演化探测器”(MAVEN)。如果这艘探测器能够按照原定计划发射升空,那么它将能够在2014年赶在彗星之前抵达火星。
不过,MAVEN探测器抵达火星之后是无法立即投入观测工作的。在火星运行的所有探测器的相机设备,届时都将可以拍摄到彗星2013 A1的照片。对于在轨道上运行的火星奥德赛以及火星勘测轨道器而言,它们的问题是需要调整它们的相机指向。正常工作情况下它们的观测相机是指向下方的火星地表的,它们只需调转镜头向上看即可拍照。任务控制人员将研究进行这样的调整是否有可能。
而对于机遇号和好奇号来说,它们面临的主要问题便是如何在夜晚拥有足够的动力进行观测和拍摄。机遇号由于是太阳能供电,因此在晚上如果要想工作的话那就必须要启用它的蓄电池,以便驱动相机在夜间工作。而最终是否能够进行摄像操作将取决于机遇号在那段时期内白天能够获得多少太阳能电力。另一方面,好奇号由于是核动力供电,它在夜间拍摄的可行性相对而言就要高得多。
撞击影响
爆炸
赛丁泉彗星的直径约为3公里,而非原先估计的50公里,若是撞击火星,其释放的能量大约相当于35万亿吨TNT炸药的爆炸当量——相当于3颗灭绝恐龙的小行星同时撞击地球的效果。如果和2013年2月份坠落俄罗斯车里雅宾斯克州的陨星做对比,那颗小行星释放的能量要比这一可能撞击火星的彗星小大约8000万倍。再或者,这一爆炸当量也相当于1945年美国投掷在日本广岛的原子弹威力的17亿倍。
然而即便撞击如此猛烈,也并不意味着人类火星探测项目将会被摧毁。但是它将会改变整个项目的计划,也包括整个火星的环境。假如真的发生撞击,就犹如进行了一次规模巨大的气象学实验,撞击将大量的物质送入火星大气层——尘埃,沙粒,水汽以及其它物质,其结果便是形成一个比2021年所见更加温暖也更加湿润的火星。
与直接撞击相比,更大的可能是C/2013 A1彗星届时会掠过火星轨道,当这颗彗星轨道掠过太阳,彗星物质将直接从固态转化为气态,经常从彗星表面类似间歇泉的喷口中喷涌出来,它将穿过接近太阳周围形成的升华气体云。如此近距离的彗星飞掠事件意味着彗尾将在太阳辐射作用下呈现别样的情景。
碎片不会掉地球上
如果彗星和火星相撞,尽管火星的大气比较稀薄,但彗星的主要成分是冰和尘埃,进入火星的时候,就会挥发掉一部分,撞上以后,碎屑最终还是会落在火星上,不会砸到地球上来。
流星雨
研究人员正急切地想要观察彗星大气与火星大气层之间将会发生何种相互作用。有一点是几乎可以肯定的,那就是火星上届时将会发生流星雨。届时,对流星进行光谱分析将有助于加深对火星高层大气性质的了解。
极光
和地球不同,火星不具备全球性磁场。相反,其磁场是呈零碎分布的。在不同的小片区域上火星的磁场突出地表,形成局部的磁感线覆盖区,宛如一块被反复打上补丁的破布。不过火星剩余磁场尽管零碎,但仍然相对集中分布于南半球。当来自彗星的带电粒子轰击火星大气时,在磁场作用下将很有可能发生极光现象。
尘埃
彗星与火星的“亲密接触”会产生一些尘埃残骸,不过不会对地球产生影响,在火星大气层的保护下,“机遇”号和“好奇”号火星车不会受到影响,而美国已经调整火星探测器的位置,以便在安全情况下尽可能捕捉这个难得一见的瞬间。
世界纪录
2014年10月19日,当C/2013A1彗星(赛丁泉彗星)在距离火星141 000千米的范围内经过时,围绕火星运行的7个活跃航天器都试图对其进行观测,创下了最多航天器观测同一颗彗星的吉尼斯世界纪录。
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