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月表撞擊坑背后或藏玄機 星際訪客提供理解宇宙新方式

來源:科技日報 時間:2019-09-17 14:00:07

近日,印度“月船二號”探測器著陸月球失利的消息在朋友圈刷屏。事實上,印度并不是今年首個在嘗試落月時失敗的國家。早在今年4月份,以色列的一個著陸器也嘗試落月,但在下降段飛行的最后時刻墜毀。

盡管面臨諸多挑戰,但人類對星辰大海的向往卻從未停止。現今,全球探月活動掀起新一輪熱潮,新的想法正不斷涌現。美國哈佛大學天文學家阿米爾·西拉杰(Amir Siraj)和亞伯拉罕·勒布(Abraham Loeb)在最近的一項研究中認為,對月球表面進行持續的實時監測,有可能捕捉到系外天體的蹤跡,前提是要建造一個太空望遠鏡,將其放置在月球同步軌道。

月表撞擊坑背后或藏玄機

在月球同步軌道部署探測器的主意并不新鮮,早在2009年,美國宇航局發射了月球勘測軌道飛行器(LRO),描繪月球表面的高清地圖是LRO的重要任務之一。

“十年來,LRO一直在不停地給月球表面拍照,也不時地窺視一下落在月球表面的幾個人造的新家伙。LRO所有的照片累積起來,能看清月球表面數十平方厘米大小的形貌特征。”中國科學院國家天文臺研究員平勁松介紹,通過比對前后獲得的照片,科學家發現月球表面不斷大量出現新的撞擊坑。據估算,大概10—11萬年左右,月球表面就會被砸個遍。

這些坑都是誰砸的?據觀測,大部分砸向月球表面的是巖石類天體,其中也不排除有來自太陽系邊緣或系外訪客的可能。按照阿米爾·西拉杰等人的設想,在月球同步軌道放置太空望遠鏡,實時監測月表撞擊情況,對撞擊時產生的光譜等數據進行研究,可以了解撞擊體的速度、質量和密度,以及撞擊過程的濺射輻射特性,進而判斷它是否來自太陽系外。

的確,僅通過外表形態,很難判斷撞擊體是否來自系外。平勁松指出,除了外表形態,運動速度也是一個很關鍵的衡量指標。來自系外的巖石類天體,在速度很快的情況下,撞擊月表所產生的形變,和來自系內小天體撞擊月表所產生的形變是不一樣的。

此外,撞擊過程會發生物質濺射,并產生電磁輻射。對撞擊時產生的坑表面和濺射塵埃進行光譜探測和分析,我們可以了解濺射物質構成和物質豐富度比例。如果發現其元素豐度分布和已知系內天體不一樣,有著明顯的異常,則這個“訪客”有可能是來自系外的天體。

星際訪客提供理解宇宙新方式

如果科學家運氣足夠好,捕捉到了系外天體撞擊月球的瞬間,這顆星際訪客會帶來哪些新的認知呢?

借助地面的光學望遠鏡和探測器原位觀測等手段,科學家對太陽系內的固態、氣態行星有了一定的認識,并對數十億年前太陽系形成之初的情形展開了一系列推演。但太陽系形成之初的直接線索,如今已經很難找到了。

“太陽系早期行星演化到底是什么樣的,我們并不確切知曉。如果能發現來自太陽系邊緣或更遠的天體,對它的物質成分進行分析,對于了解太陽系早期的形成和演變過程而言,我們將會得到更多的信息和約束性條件。”平勁松分析道。

在西拉杰看來,作為“信使”的系外天體,為人們提供了一種全新的理解宇宙的方式。例如,銀河系暈中恒星噴射出的碎片,可以告訴人們最早的行星是什么樣子的。從鄰近恒星的宜居帶中噴射出的小行星,或許會揭示其他行星系統中存在生命的可能。

一直以來,人們很難相信地球是宇宙中唯一存在生命的星球,也迫切地想知道是否有地外生命的存在。平勁松介紹,科學家此前在個別隕石中發現了氨基酸分子的存在。氨基酸是構成地球生命的重要基礎,這一發現表明在太陽系邊緣存在生命起源的可能,為生命前期的化學演化提供依據。

“既然太陽系邊緣存在均等比例的左旋和右旋氨基酸分子,那么更遠的天體上是否也有這類構成生命的基礎物質存在?這些謎團都有待進一步的研究去揭開。但無論如何,地球不太可能是宇宙中唯一存在生命的地方。”平勁松認為。(唐 婷)

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