哈雷彗星周期(10年，60億公裏，7萬張照片，人類在這顆彗星上發現了什麽？)

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发布时间：2025-07-04 15:33:04编辑：天作之合網浏览（21）

有一種說法是，地球是由攜帶生命元素的彗星墜落在地球上所產生的，人類一直對彗星非常著迷，但是彗星的速度非常快，想要捕捉到一顆彗星或登陸上去是及其困難的。2004年，人類發了了一顆名為“羅塞塔”號的探測器，用了十年的時間追上了一顆彗星，並成功降落在了上麵，在對彗星的成分進行探測後，揭開了這個世紀之謎。



羅塞塔號

生命搖籃

50億年前，太陽係剛剛形成，靠近太陽的幾顆行星形成了岩石星球和巨大的氣體星球，剩下的無數小行星都像孤魂野鬼一樣，隻能圍著太陽係外圍不停轉下去。

這些小行星在被太陽的引力甩了出去，變成了無數個由冰凍氣體和塵埃組成的碎片，一部分停在了太陽風的邊緣-柯伊伯帶，這裏擁有上萬顆彗星，另一部分則被拋射到了太陽係引力的邊緣-奧爾特雲，擁有數十萬億顆彗星。

太陽係外圍是數十億顆彗星

這些彗星保存著太陽係最原始的物質信息，但是這些彗星離地球太遠，很難近距離觀察到，但由於一些彗星會在太陽引力的作用下，意外地進入到內太陽係，而被人類觀察到，尤其是存在於柯伊伯帶的短周期彗星。

這些彗星在經過地球時，甚至能用肉眼觀察到，而這裏麵最著名的就是哈雷彗星。

哈雷彗星

哈雷彗星是一顆繞太陽運行周期76.1年的的短周期彗星，是第一顆被人類記錄運行周期的彗星，由英國物理學家愛德蒙ⷥ“ˆ雷（Edmond Halley）首先測定其軌道並成功預言回歸時間而得名。也是人的一生中唯一可以最多兩次用肉眼看到的彗星（你的壽命要大於76歲）

愛德蒙ⷥ“ˆ雷

在哈雷彗星最近的一次也就是1986年回歸太陽係的時候，人類接連發射了4個探測器去跟蹤哈雷彗星，首次近距離拍攝到了哈雷彗星彗核的照片，這時候人們才看清楚，哈雷彗星的彗核是一個大小16X8公裏的石頭，表皮裂紋累累，皺皺疤疤，又髒又黑，質量約為3000億噸。

哈雷彗星真實照片

而彗星主要是由水冰和幹冰組成的，在靠近太陽時，在太陽風和太陽輻射的壓力下，會讓內部的水冰融化成氣體，噴射出來，這就是為什麽我們看到的彗星，都有一個長長的尾巴。

而哈雷彗星每次接近太陽時，會揮發掉1.5億噸物質，這樣算下來大概100萬年以後，哈雷彗星就不複存在了。

那麽為什麽說彗星可能攜帶有地球生命的種子呢？

這是因為，首先像哈雷彗星這種彗星，其實表麵的反射率隻有4%，比煤炭的反射率還低，這其中科學家估計是含有大量的含碳有機分子，可以簡單地理解為（碳=黑），而地球生命都是碳基生命，碳元素是組成地球生命不可或缺的要素，再加上彗星上有水，有氧氣，幾乎構成了生命最重要的一切。

但是彗星上是否含有碳有機分子，這些分子是否和地球上的一致呢？這些就隻有真的“捕捉”到一顆彗星才能搞清楚了。

而最可行的方法，就是發射一顆探測器，攜帶分析有機分子儀器的儀器，降落在一顆彗星上，才能一探究竟，但這個任務看似簡單，實際卻風險極高。

羅塞塔計劃

1999年，美國NASA發射了“星塵”號探測器，它在2004年和一個叫做“懷爾德2號”的彗星相遇，星塵號探測器在接近彗星尾部的時候，會伸出一個用氣凝膠構成的巨型手套，從彗尾收集彗星噴發的物質，再將它裝在返回艙裏，帶回地麵。

星塵號

這是人類第一次從地月係統以外收集天體標本，但可惜的是，這次並沒有回收到想象中的有機碳分子，因為很可能這些分子在彗星堅硬的彗殼裏。

於是，另一項更加激動人心的登陸彗星的計劃展開了，1993年，歐洲航空航天局（ESA）公布了一項大膽的計劃，叫做羅塞塔計劃，該計劃將發射一個探測器，進入彗星的軌道，環繞著彗星進行伴飛。

羅塞塔號

在保持了彗星同樣速度的時候，羅塞塔號會釋放一個登陸器，登陸彗星表麵，之後通過登陸器上的有機分子分析儀器對彗核的物質進行就地分析，如果登陸成功，那麽對於解開地球生命的起源將有巨大的幫助，這是一個非常偉大的任務。

釋放登錄器的羅塞塔號（想象圖）

而這次的任務之所叫羅塞塔號，是得名於羅塞塔石碑（Rosetta Stone），1799年在埃及一個叫做羅塞塔的港口城市發現了一塊花崗岩石碑，製作於公元前196年，上麵用三種文字分別是古希臘文字，古埃及文字和當時的通俗文字，而這裏麵的古埃及文字早已失傳千年。

傳奇的羅塞塔石碑

通過這塊石碑上的其它文字，解讀除了失傳的古埃及文字，這塊石碑對古埃及文字的研究做出了裏程碑式的貢獻。所以歐空局也希望探測器能像羅塞塔石碑對於古埃及文字那樣，解開太陽係甚至是地球生命之謎，所以取名為羅塞塔號。

博物館中的羅塞塔石碑

而探測器中攜帶的登陸器，取名為菲萊（Philai），菲萊是尼羅河中的一個小島，小島上有一座菲萊廟宇（Philae temple），裏麵有一座菲萊方尖碑，上麵有用古埃及文字和古希臘文字雕刻的兩段銘文，文字學家通過研究，菲萊方尖碑上的古希臘文字，為確定古埃及輔音字母，帶來了極大的啟發。

小島菲萊

因此這個探測器被命名為羅塞塔號，登陸器被命名為菲萊號，是非常有寓意的。

羅塞塔號的主要任務就是探索50億年前太陽係的起源之謎，以及彗星是否為地球提供生命誕生時必需的有機物質和水分。

紅圈處為登陸器菲萊號

菲萊登陸器上有一個采樣係統，能在彗星表麵鑽一個20厘米深的洞，收集樣本，並就地對樣本進行進行檢測，之後檢測結果將發送給羅塞塔號，再由羅塞塔號傳回地球供人們分析。

登陸器

任務開始

羅塞塔號的目標是一顆叫做46P的彗星，這是一顆短周期的木星族彗星，這顆彗星和太陽係的其它彗星一樣，上麵保留了太陽係形成初期的物質。

46P彗星

而這顆彗星的大小隻有1.2公裏寬，所以要在這麽小的彗星上著陸，是非常非常困難的。

按照計劃，羅塞塔號將於2003年1月發射，在2011年時和彗星匯合，但是在2002年，原本用來發射羅塞塔號的歐航局的阿麗亞娜5型運載火箭（Ariane 5），在一次常規發射衛星的任務中，由於助推器失靈，發射3分鍾後自行爆炸，兩顆價值6.3億歐元的衛星，也隨之報廢。

發射失敗的阿麗亞娜火箭

事故發生後，阿麗亞娜航天公司進入了調查取證階段，停止了一切發射活動，原本計劃於1年以後發射的羅塞塔號，因此錯過了發射窗口期。

於是歐空局把目標轉向了另一顆叫做67P的彗星，該彗星是1969年兩名蘇聯天文學家發現的，這顆彗星和46P一樣同屬於木星族彗星，但是更大，更重一些。

67P彗星

這顆67P彗星的運行速度相當高，達到了13萬公裏/小時，是音速的108倍，如果依靠羅塞塔號上的推進器，是根本無法追上如此高速的彗星的，所以隻能借助行星的重力場進行加速或者減速，也叫做引力彈弓效應（Gravity Assist)。

利用地球，火星和木星，這些行星的引力，讓羅塞塔號一級級加速和減速，靠近67P彗星。

引力彈弓效應

羅塞塔號在2005年的時候，利用地球重力場加速，由於推遲了一年發射，羅塞塔號在2007年飛到火星，利用火星的重力場進行減速，但這次減速過程非常危險，距離火星表麵僅250公裏，稍有不慎就會“機毀機亡”。

而且在飛躍過程中，探測器完全處於火星的陰影一麵，太陽能帆板無法使用，這樣羅塞塔號就必須待機，以便在飛躍後重新啟動，由於探測器本身電池容量有限，所以一旦飛躍時間過長，電池電量完全耗盡將無法開機。

好在，羅塞塔號不負眾望，成功飛越火星，還順便傳回了火星大氣層的照片。

羅塞塔號拍攝的火星

2007年，羅塞塔號飛回地球，準備利用地球引力彈弓進行第二次加速，在穿越火星和木星之間的小行星帶的時候，遇到了一顆編號2867，直徑5公裏的小行星，拍下了照片，這是一顆鑽石形狀的小行星。

2867

2009年，羅塞塔號最後一次繞回地球，這次將獲得最大的動力接近67P彗星，引力彈弓就是讓探測器利用各大行星之間的引力，一次次加速，達到最大值。

2010年，羅塞塔號飛躍了一顆名叫21 Lutetia的小行星，這是一顆直徑100公裏的巨大小行星，這也是人類有史以來最近一次觀測到的小行星，如果這顆小行星撞向地球，地球將會徹底變成不毛之地，要知道，讓恐龍滅絕的那顆小行星直徑隻有10公裏。

恐怖的21 Lutetia

2014年，花費了整整十年的時間，羅塞塔號終於來到了67P彗星的身邊，這個時候，人們才真正看清這顆彗星的樣子。

這是一顆雙星結構的彗星，即是早期由兩顆彗星撞擊融合而成，大小是4公裏x3公裏x1.3公裏，表麵結構非常複雜，到處都是懸崖和峭壁，這和之前拍攝的小行星光滑的表麵相比，登陸彗星比登陸小行星更加困難。

67P的真麵目

而且彗星並不是如人們所想的，是一個鬆軟蓬鬆的雪球，而是非常堅硬的，同時彗星在接近太陽的時候，會進行不斷地噴發，這又加大了登陸難度。

他們計劃讓羅塞塔號找到一個相對平坦的位置，然後降下菲萊號，所以羅塞塔號就開始了對彗星的地形進行全麵掃描，建立了完整的3D結構。

67P的3D模型

終於，羅塞塔號找到一處合適的降落地點，於是在2014年11月12日，羅塞塔號釋放了菲萊號進行登陸，它將在彗星麵對太陽的這個位置降落。

釋放登陸器

登陸地點相對平坦，還有大量的光照，可以保證菲萊號之後的電力供應，菲萊號底部有兩個魚叉一樣的裝置，會在降落時插入彗核表麵進行固定。

想象中的登陸

因為彗星表麵的逃逸速度隻有1m/s，這意味著如果是人登陸彗星，稍微跳起來就有可能飛向太空，再也無法回來，因為這顆彗星的引力實在是太微弱了，所以沒人能保證登陸器不被反彈回來，而登陸隻能一次成功，沒有第二次機會。

在長達7個小時的登陸過程中，羅塞塔號要一直和彗星伴飛，菲萊號在登陸過程中也無法人工幹預，完全要依靠程序的設定。

最終，經過7個小時的等待，羅塞塔號終於發回了好消息，菲萊號成功登陸彗星，但隨之而來的壞消息是，菲萊號的魚叉並沒有啟動，這就意味著菲萊號，沒有降落在預定地點。

而菲萊號傳回的第一張照片，就是一張劇烈翻滾的照片。

菲萊號傳回的第一張照片

後來人類才知道，菲萊號降落到彗星表麵後，由於彗星的表麵和之前設想的不一樣，登陸器立即反彈，然後一直滾啊滾，在此期間菲萊號的魚叉一直嚐試固定在彗星表麵，但都沒有成功。

菲萊號一直在彗星表麵翻滾

根據後來發回的數據顯示，菲萊號曾經一度騰空，飄蕩在太空中，好在彈跳速度僅為38cm/s，在長達2個小時的運動中，最後菲萊號滾到了一個石頭狹縫裏，才停止了下來。

菲萊號卡在一個岩石縫裏

而這裏距登陸地點很遠，也無法接受到太陽光，由於菲萊號的電量有限，所以2天以後，菲萊號電池耗盡，進行了關機保護。

此時人們認為還有希望，羅塞塔號一直跟隨彗星伴飛，等待菲萊號的蘇醒。

2015年6月，由於彗星更接近了太陽，菲萊號登陸的狹縫處也迎來了陽光，因此，菲萊號的太陽能接收器也獲得到了動力，重新開機，發回了信號。

但是預計菲萊號隻有不到60個小時的工作時間，所有的工作都要爭分奪秒，羅塞塔號後來拍攝的照片中顯示，菲萊號以一個非常尷尬的橫躺式登陸，這樣它的魚叉發射器是處於懸空狀態而無法工作。

菲萊號橫躺在夾縫裏

但驚喜的是，菲萊號的采樣儀仍然可以鑽孔工作，這真的是一個天大的好消息，人們得知後都歡呼了起來。

歐航局員工

菲萊號終於用了2天的時間，將分析成分傳回了地球，通過分析，研究團隊發現67P彗星上16種不同的有機化合物，這終於證明了之前科學家的猜想，雖然有機化合物並不意味著一定是生命，但確是構成生命的重要物質。

菲萊拍攝的彗星表麵照片

同時菲萊號還發現彗星上會下一種夾雜著灰塵的“雪”，其實就是一種塵埃霧霾，這說明彗星還有微弱的大氣，有一定的大氣環境。

奇妙的彗星下雪

同時，羅塞塔號在彗星67P周圍的塵埃中，發現了磷和甘氨酸等有機化合物，而甘氨酸（glycine）是構成DNA和細胞膜的關鍵化學元素，同時首次在67P彗星上發現的磷，是地球上所有生物體內都有的一種關鍵元素，存在於在DNA和RNA的結構框架上。

這一發現表明，彗星很有可能將這些構成生命的原材料帶進地球，從而幫助地球產生了生命。

地球上的水從何而來，有一種說法就是在早期地球剛形成時，被數以億計攜帶水源的彗星轟擊，最後形成了海洋，如果彗星的水成分和地球水成分一致，那麽說明我們現在喝的水，洗澡用的水，全部都來自於彗星。

菲萊號通過對彗星灰塵微粒的分析，發現裏麵包含有碳，鈉，鎂，鋁，矽，鈣，鐵，同時含有大量的氫和氧，由於彗星一直都是遠離太陽，所以上麵的物質就是太陽係形成初期的分子雲成分，代表了最早期太陽係的物質構成。

而大量的氫元素和氧元素，就是液態水的來源，而液態水則是形成碳基生命必不可少的東西，所以這次的另一個重要的任務，就是研究彗星上的水和地球上的水，是否一致。

經過菲萊號對彗星上水蒸氣的檢測，發現彗星上水的氘含量和地球上的有很大不同，氘就是氫的同位素，目前為止人類研究了哈雷彗星和67P彗星的水蒸氣，發現它們的氘含量和地球上的水都不同，這也許說明了地球上的水，可能並不是來自於彗星。

那麽剩下的就可能是地球上的水來自於小行星撞擊或者地球自身環境產生，當然就算彗星並非地球上水的主要來源，它們仍然有潛力給地球送來構成生命的關鍵成分。

菲萊號在電池耗盡前完成了這些工作，隨著彗星不斷遠離太陽，一直在彗星周圍伴飛的，羅塞塔號也將能量耗盡，歐空局決定作出一項舉措，就是讓羅塞塔號墜毀，在離菲萊號不遠的地方，讓兩個探測器永遠在一起，一家人永遠都要整整齊齊。

在羅塞塔號最後的墜落過程中，拍攝了很多清晰的彗核表麵照片，直到它最終墜落在彗星表麵，傳回了最後一張照片後，羅塞塔號失去聯係，永遠停留在了彗星表麵。

羅塞塔號墜毀前的最後一張照片

到此為止，羅塞塔號任務就算完美完成了，它們將隨著67P彗星永遠地運行下去，它們的任務無疑是偉大的，為人類生命起源帶來了更多的證據，我們可以想象，在地球誕生初期，無數顆攜帶生命物質的彗星飛向地球，最終一顆彗星攜帶的生命物質，經過極其複雜的過程孕育出了地球生命。

地球就像是人類的卵細胞，在幾十億顆精子（彗星）的衝擊下，最終有一顆結合出生命，這種看似巧合，更像是一種必然，從人類到宇宙，不斷循環著這一過程。

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#全能創作家#

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