Nature 视频 | 窥透彗星：“菲莱”最后的秘密

来源：Nature自然科研

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六年前，“菲莱”着陆器在着陆彗星67P时遭遇了不幸的颠簸，撞击彗星表面并最终侧倒在一个悬壁下，这使得研究人员无法对彗星冰质内部进行采样。现在，研究人员们极其仔细的调查研究，终于重现了“菲莱”的最后一段旅程，并发现了数据，使他们能够测量彗星内部的冰的强度——这是首次进行这种直接测量。

以下是视频文字记录：

VOICEOVER: 2014年“菲莱”着陆器在彗星67P/丘留莫夫－格拉西缅科表面着陆，这是一次注定要创造历史的任务。可惜，事情并未完全按照计划展开。

LAURENCE O’ROURKE: 它着陆时，本应该被叉子固定在表面，但实际并没有。那些叉子没有起作用 所以它弹了起来。

VOICEOVER: Laurence O’Rourke领导团队确定了这个不按规则出牌的着陆器的位置，它最终侧倒在一个悬壁下。这个尴尬的位置意味着一些原计划进行的实验做不了了。

LAURENCE O’ROURKE: 比如钻孔。我们现在知道钻孔机没有穿透彗星表面，主要是因为它离彗星表面太远了。

VOICEOVER: 菲莱着陆器提供了对于该彗星表面的第一批直接测量数据。但是由于是紧急着陆，它无法完成全部任务，无法揭示彗星冰质内部的秘密。至少大家是这么认为的。现在Laurence和他的团队把这次事故化为优势。通过梳理成千上万张高精度的彗星表面图片重新解读“菲莱”着陆器上其他传感器的数据，Laurence及其团队能够重现“菲莱”着陆时发生了什么，从而首次窥见彗星的内部情况。

LAURENCE: “菲莱”失踪了约两年，我领导团队开展了搜寻尝试找到“菲莱”在彗星表面的图片。在任务快要结束时，有两张图片让我感觉非常非常地不同。图片显示了好像有冰块被从中破开的样子，看起来仿佛是有人用链锯或什么东西把冰锯开了。

VOICEOVER: Laurence推测“菲莱”在意外着陆时恰好落在了这块巨石上，刮开了布满灰尘的坚硬表面，露出了底下明亮的冰块。通过将成千上万张照片纳入彗星表面的3D模型中，研究团队成功确定了“菲莱”着陆时的确切位置，距离“菲莱”最后的安息地仅30米。

LAURENCE: 你可以在着陆点的左侧看到两块巨石之间有裂隙。这张图片经过了增强处理，主要是因为我们想看清“菲莱”着陆器，它就藏在远处的悬壁下方。

VOICEOVER: 仔细分析巨石的图片后，Laurence发现了一些关于着陆器撞击冰块的线索。

LAURENCE: 裂隙暴露出的冰块表明“菲莱”撞击过表面 “菲莱”实际上挤压了那里的冰块。我们通过观察另一张图， 测量出这个挤压深度为25厘米。

VOICEOVER: 25厘米是一条非常关键的信息。

LAURENCE: 你在挤压某种东西时 比如用脚踩雪时，你会渐渐感觉到它在变硬 实际上你可以算出挤压需要多少时间，从而判断雪的强度。

VOICEOVER: Laurence意识到他们可以利用这个概念来计算“菲莱”撞上的冰块的强度 但是他们还需要一条信息：“菲莱”用了多长时间挤压了这25厘米。这条信息来自一个意想不到的来源。

LAURENCE:  “罗塞塔”航天器搭载了大量不同的磁力仪，用于测量彗星周围的磁场 “菲莱”着陆器也有自己的磁力仪。但是因为“菲莱”横穿了彗星表面，它所生成的磁场数据也不断变化。主要是因为“菲莱”的朝向问题，它在不断旋转，翻转，改变方向。

VOICEOVER: 磁力仪的作用有点像陀螺仪——它能检测“菲莱”每一步移动或方向变化。这意味着Laurence及其团队可以确定着陆器撞击巨石并挤压冰块的确切时刻。

LAURENCE: 这张图包含了“菲莱”着陆器上的磁力仪所产生的数据。我们看这一块区域，可以看到尖峰。这个尖峰的持续时间是3秒。我们由此知道着陆器用了3秒的时间挤压冰块。

VOICEOVER: 计算挤压强度的结果表明巨石内部异常地软。

LAURENCE: 里面的冰比刚落下的雪还要软，比你走在海滩上碰到的泡沫还要软，比一杯卡普奇诺上的泡沫也要软。

VOICEOVER: 这异常之软的内部一直藏匿在坚硬的外壳下，“菲莱”紧急着陆意味着它的钻机无法采集内部物质样本，但是着陆器在彗星上的危险之旅意外提供了透视彗星表面之下的机会。

LAURENCE:  “菲莱”实际上挖掘出了冰块，它实际上打破了覆盖冰块之上的一层尘埃，让藏在底下几十亿年的东西暴露了出来。所以你看到的其实是彗星从形成以来从未暴露出来的内部。

VOICEOVER:  “菲莱”六年前紧急着陆，当时看来它的一部分任务似乎永远也完成不。但现在，得益于研究人员创新性的探测方法，Laurence及其团队首次窥见了彗星的内部，帮助“菲莱”着陆器为彗星科学做出最后的贡献。

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