彗星掠过火星时发生了什么

该动画来自欧空局火星快车。动画 GIF 使用高分辨率立体相机每 17 秒显示一帧彗星掠过火星。分辨率为 17 公里/11 英里。我认为顶部的亮星是垂死的橙色巨星 Arcturus / Alpha Bootis。这颗彗星似乎从火星靠近大角星。

动画 GIF 显示彗星于 10 月 19 日掠过火星,每 17 秒一帧,来自欧洲航天局火星快车上的高分辨率立体相机 (HRSC)。分辨率为 17 公里/11 英里。顶部明亮的恒星可能是垂死的橙色巨星大角星。从火星来看,彗星似乎靠近这颗恒星。图片来自 ESA Mars Express/HRSC/DLR/FU Berlin。

2014 年 10 月 19 日,C/2013A1 赛丁泉彗星仅经过火星 140,000 公里/87,000 英里,比有记录的历史上任何已知彗星都近。它以每小时 203,000 公里/126,000 英里的速度移动。在最接近的时候,彗星在掠过火星的黎明一侧后掠过火星的黎明一侧。这颗彗星绕太阳公转的方向与我们太阳系中的行星相反。在距离太阳约一光年的假设奥尔特云经过 700 万年的旅程后,它首次进入太阳系内部。有观察从表面火星,和从轨道。有一个这个故事的潜在转折,这颗彗星可能比最初怀疑的更引人注目。另外还有一个从火星表面看到的流星雨。所有这些都在下面描述。

现在环绕火星运行的几艘航天器并不是为了研究经过的彗星而设计的。然而,他们都以最近的方式观察到彗星,当彗发和彗尾掠过火星时,轨道飞行器都在火星的另一侧“掩护”。

这就是我们如何知道火星确实被这颗小彗星的巨大彗发所包围。那是最初的结果之一。火星在短时间内完全被外昏迷包围。

这两张红外图像是由美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的紧凑型火星勘测成像光谱仪 (CRISM) 相机拍摄的赛丁泉彗星的红外图像,在该访客周日飞越火星时捕捉到了彗星 C/2013 A1 赛丁泉的景象2014 年 10 月 19 日,产生了有关其内部和外部昏迷的信息。 CRISM 使用所有 107 个红外通道对彗星成像,在这些图像中使用了三个颜色通道。图片来自 NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/CRISM。

这两张红外图像是由美国宇航局火星侦察轨道飞行器上的紧凑型火星侦察成像光谱仪 (CRISM) 相机拍摄的 Comet Siding Spring。 CRISM 使用了全部 107 个红外通道对彗星进行成像;在这些图像中使用了三个颜色通道。这些图像提供了有关彗星内部和外部彗发的信息。图片来自 NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/CRISM。

NASA 播放的关于彗星 C/2013 A1 Siding Spring 非常接近火星的视频的屏幕转储。 MRO HiRISE 看到的新月期彗星 Siding Spring 核的完全解析图像。图片来自 NASA/JPL/亚利桑那大学。

MRO HiRISE 看到的新月期彗星 Siding Spring 核的完全解析图像。此图像是 NASA 广播视频的屏幕转储。图片来自 NASA/JPL/亚利桑那大学。

这张彗星 C/2013 A1 Siding Spring 的图像由 NASA 的火星大气和挥发性演化/MAVEN 航天器拍摄,距离 850 万公里/530 万英里,距离火星和航天器近距离飞掠的前两天.这是一张紫外氢图像,显示了彗发内的氢分布。图片来自 NASA / UoC / LASP。火星大气和挥发性演化 / MAVEN 航天器

这张彗星 C/2013 A1 Siding Spring 的图像是由美国宇航局的火星大气和挥发性演化/MAVEN 航天器在彗星近距离飞越火星和航天器前两天从 850 万公里/530 万英里的距离拍摄的。这是一张紫外氢图像,显示了彗发内的氢分布。图片来自 NASA / UoC / LASP。火星大气和挥发性演化 / MAVEN 航天器



彗星性质故事的潜在转折。彗星 C/2013A1 赛丁泉从天兔座天空中的方向接近太阳系,靠近鸽子座天鸽座的边界。

由于我们的太阳系每 2.5 亿年以大约 829,000 公里/515,000 英里/小时(230 公里/143 英里/小时)的速度绕银河系中心运行一次,我们正朝着大力神星座中的一个点行驶,靠近天琴座七弦琴。那一点被称为太阳能顶点由天文学家。

Columba the Dove 的对立点被称为太阳能安塔佩克斯.

彗星C/2013A1 Siding Spring从一个非常靠近Antapex以北的点接近太阳系,其速度和方向意味着彗星超越了太阳系。

这些事实引发了问题。彗星 C/2013A1 确实是来自奥尔特云的 Siding Spring 吗?或者它可能是一个完全从另一个太阳系弹出的星际物体?官方的说法是这仍然是一颗奥尔特云彗星,但彗星的轨迹和速度仍然非常有趣,不容忽视。

从火星表面看到的流星雨。如前所述,火星在短时间内完全被塞丁泉彗星的昏迷所笼罩。美国宇航局火星侦察轨道器和 MAVEN 航天器以及欧空局火星快车都观察到火星上层大气的矿物质含量大幅上升,因为火星经历了所有流星雨的母亲。

Comet C/2013A1 Siding Spring 向火星大气层输送了特别大量的钠、镁、钾、铬、锰、铁、镍和锌。

随着重粒子沉降,24 小时内的水平回落到正常水平。这些观测代表了航天器对奥尔特云彗星的第一次直接化学测量。

火星 MER B Opportunity 观测到的 Siding Spring 彗星。

火星 MER B Opportunity 在火星上的 Meridiani Planum 看到的 Siding Spring 彗星。图片来自美国宇航局。

彗星赛丁泉,在火星晨昏开始时的黑暗天空下。就在这个时候,彗星出现在海怪鲸鱼座的群星之中。图片来自 NASA/MER B Opportunity。

彗星赛丁泉,在火星晨昏开始时的黑暗天空下。就在这个时候,彗星出现在海怪鲸鱼座的群星之中。图片来自美国宇航局在火星上的机遇号火星车。

Comet Siding Spring 是明亮条纹右上方的模糊条纹,由火星科学实验室好奇号上的 MastCam 捕获。图片来自美国宇航局。

赛丁泉彗星是明亮条纹右上方的一条模糊条纹,这是由火星科学实验室好奇号上的桅杆相机在火星盖尔陨石坑拍摄的。图片来自美国宇航局。

在火星表面……两个火星探测器——经验丰富的火星探索探测器机遇号和火星科学实验室好奇号——都观测到了彗星 C/2013A1 Siding Spring。这些漫游车位于子午线平面盖尔陨石坑, 分别。

Opportunity 拥有最好的视野,因为能够在火星晨昏开始时在非常黑暗的天空下观察彗星,彗星位于海怪鲸鱼星座的星星之间。见上图。

与盖尔陨石坑相比,好奇号的工作难度要大得多。彗星的速度意味着彗星只有在更明亮的天空下才能看到。但是 MSL Curiosity 在观测方面仍然是成功的。见上图。

来自 HIRISE、MRO 的早期图像

来自 NASA 火星侦察轨道器上的高分辨率成像科学实验 (HiRISE) 相机的早期图像。

美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验 (HiRISE) 相机捕捉到了彗星 C/2013 A1 Siding Spring 的景象,而那名访客则是从火星飞过。这些图像是迄今为止从太阳系边缘的奥尔特云(或可能的星际彗星)中获得的彗星的最高分辨率视图。结果证明彗星的核很小,只有 400 米宽。两组图像相隔九分钟拍摄。顶部设置实际核,底部设置包括内部昏迷。图片来自 NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学。希瑞斯。

美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验 (HiRISE) 相机捕捉到了彗星 C/2013 A1 Siding Spring 的景象,而那名访客则是从火星飞过。这些图像是迄今为止从太阳系边缘的奥尔特云(或可能的星际彗星)中获得的彗星的最高分辨率视图。结果证明这颗彗星的核心很小,只有 400 米宽。两组图像相隔九分钟拍摄。顶部设置实际核,底部设置包括内部昏迷。图片来自 NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学。希瑞斯。

来自印度 Mangalyaan 火星轨道飞行器任务火星彩色相机。通过 ISRO Mangalyaan 火星轨道飞行器任务 (MOM) 航天器。

来自印度 Mangalyaan 火星轨道飞行器任务 (MOM) 火星彩色相机。通过 ISRO。

回到火星轨道……火星轨道飞行器 Mars Reconnaissance Orbiter 使用功能强大的 HiRISE(高分辨率成像科学实验)在航天器在火星后面的鸭子之前观察到彗星。通过这种方式,它实际上对彗星的核进行了成像,这是第一次看到奥尔特云彗星的核。

结果证明原子核比预期的要小。原来它的最大直径只有400米。

使用 HiRISE 相机进行了数天的观测,直到最近的方法,不仅看到了彗核,而且还检测到彗星在其轴上的旋转周期接近 8 小时。

使用光曲线以及图像确定核的形状大致为球形。

与其他短周期轨道上的柯伊伯带彗星不同,由于富含碳的表面冰已大部分变成尘埃,因此近距离观察甚至最近降落的柯伊伯带彗星都是黑暗的,这颗彗星非常明亮,反射了超过 80% 的光线。火星侦察轨道飞行器上的 CRISM(火星紧凑型侦察成像光谱仪)也在所有 107 个红外通道中对彗星进行了成像,这些通过探测彗星内部昏迷中的相同元素来确认导致火星大气暂时富集的元素。由于视野更宽,CRISM 无法对细胞核进行成像。

印度空间研究组织 Mangalyaan 航天器在加入美国宇航局和欧空局轨道飞行器以躲避火星之前,还通过火星彩色相机监测内部昏迷的活动水平,获得了一些不错的观测结果。

一句话:塞丁斯普林彗星近距离掠过火星的故事花了好几个星期才浮出水面。令人眼花缭乱的航天器图像从未出现。尽管如此,这些图像仍然令人着迷,赛丁泉彗星极其接近火星的故事可能会让您大吃一惊。在此处查看图像并阅读故事。