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丘留莫夫-格拉西緬科彗星

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67P/Churyumov–Gerasimenko

真實色彩影像，由羅塞塔號攝於2014年9月19日。

根據羅賽塔號的觀測資料繪製的彗星電腦模型
發現
發現者克利姆·丘留莫夫（英語：Klim Churyumov）
斯維特拉娜·格拉西緬科（英語：Svetlana Gerasimenko）
發現地蘇聯哈薩克蘇維埃社會主義共和國阿拉木圖
發現日期1969年6月20日
編號
其它名稱1969 R1, 1969 IV, 1969h, 1975 P1, 1976 VII, 1975i, 1982 VIII, 1982f, 1989 VI, 1988i[1]
軌道參數[1]
曆元 2014-Aug-10 （儒略曆：2456879.5）
遠日點5.6829 AU（850,150,000 km）
近日點1.2432 AU（185,980,000 km）
半長軸3.4630 AU（518,060,000 km）
離心率0.64102
軌道週期6.44儒略年
平近點角303.71°
軌道傾角7.0405°
升交點黃經50.147°
近日點參數12.780°
物理特徵
大小直徑：
4.1×3.2×1.3 km（2.55×1.99×0.81 mi）
半徑：
2.5×2.5×2 km（1.6×1.6×1.2 mi）[2]
質量(1.0±0.1)×1013 kg[3]
平均密度0.4 g/cm³[2]
估計為1 m/s（3 ft/s）[4]
自轉週期12.4043±0.0007 h[5]
北極赤經69.00°[2]
北極赤緯64.00°[2]
表面溫度 最低 平均 最高
開爾文 205 230
攝氏 −68 −43
華氏 −90 −45

丘留莫夫－格拉西緬科彗星[6]（俄語：Комета Чурюмова — Герасименко），官方命名為67P/丘留莫夫－格拉西緬科，是一顆軌道周期為6.45年[1]，自轉週期為12.4小時的彗星[5]。它於2015年8月13日到達近日點[7]。與所有彗星一樣，它的名字取自發現者。此彗星為在1969年由蘇聯天文學家克利姆·丘留莫夫（英語：Klim Churyumov）與斯維特拉娜·格拉西緬科（英語：Svetlana Gerasimenko）發現。

它是歐洲空間局於2004年3月2日發射的羅塞塔號探測器的目標天體[8][9][10]。2014年8月6日，羅塞塔號探測器與彗星太空會合[11][12]，並在同年9月10日進入預定軌道[13]，接著的11月12日，其攜帶的菲萊登陸器成功在彗星上着陸。這是有史以來第一次有人造探測器在彗核上受控軟着陸[14][15]。

發現

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67P是由克利姆·丘留莫夫（英語：Klim Churyumov）於1969在基輔大學天文台發現的[16]。他在查看斯維特拉娜·格拉西緬科（英語：Svetlana Gerasimenko）於1969年9月11在阿拉木圖天體物理研究所拍攝的周期彗星32P/科馬斯·索拉彗星（英語：Comas Solà）的照片時，發現在底片邊緣處有一個類似彗星的天體，但是最初他認為這就是拍攝的32P彗星[17]。

回到母校之後，丘留莫夫又仔細檢查了所有的照片。10月22日，他發現那個天體偏離了預期位置達1.8度，所以不可能是科馬斯·索拉彗星。再仔細觀察後，在照片上發現了一個暗淡的32P彗星的影像，因此丘留莫夫斷定這是一個新發現的彗星[17]。

「羅塞塔」任務

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主條目：羅塞塔號和菲萊登陸器

探測丘留莫夫－格拉西緬科彗星為羅塞塔號的任務，此計劃在2004年公布，並在2014成功登陸彗星，是有史以來第一次有人造探測器降落在彗核上[14]。

前期

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根據哈勃望遠鏡的觀測製作的丘留莫夫－格拉西緬科彗星的3D圖示。

為了給羅塞塔任務提供數據，哈伯太空望遠鏡在2003年3月12日對丘留莫夫－格拉西緬科彗星進行了拍攝[18]。

2014年6月6日，丘留莫夫－格拉西緬科彗星被檢測到以大約1 L/s（0.26 USgal/s）的速度釋放出水蒸氣，當時彗星距羅塞塔號360,000 km（220,000 mi），而太陽方面則距3.9 AU（580,000,000 km）[19][20]。在2014年7月14日，羅塞塔號拍攝到其彗核為不規則的形狀，且形狀上有兩個不同的部分。一種解釋是，它是由密接小行星之間的碰撞而形成。但亦存在其它的形成情況，例如它可能為被其他星體的重力影響所致，又或是彗星表面曾經擁有大量的冰，但已經全數昇華而留下的非對稱形狀。估計核的大小應有3.5×4 km（2.2×2.5 mi）[10][21][22]。

會合與進入軌道

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楚留莫夫－格拉希門克彗星近觀，由羅賽塔號攝於2016年5月15日

2014年5月，羅塞塔號使用推進器，將自身的速度由780 m/s（2,800 km/h；1,700 mph）開始逐漸減少[10][23]，這是為了通過減小羅塞塔號的相對速度至1 m/s（4 km/h；2 mph），以為同年8月6日進入彗星的預定軌道作準備[11][12]。9月10日，羅塞塔號進入預定軌道，並離彗核只有30 km（19 mi）[11][12][24]。

著陸

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2014年11月12日，羅塞塔號運載的菲萊登陸器登陸丘留莫夫－格拉西緬科彗星。菲萊登陸器為重約100公斤（220磅）的空間探測器，在羅塞塔號降落後即會用起落架把其放下[10][25]。登陸器的名字則為取自阿祖奇亞島（英語：Agilkia Island）上的菲萊神廟，該島嶼在阿斯旺水壩的興建中部分淹沒，而菲萊神廟也被逼拆遷[26]。另外，丘留莫夫－格拉西緬科彗星的表面的重力只有10^-3 m/s2[27]，為地球的約萬分之一。

由於彗星上的重力太小，「菲萊」很容易便會因反彈而墜機，因此必須考慮一些技術因素，以保持登陸器的平穩。所以登陸器的起落架便根據機構學來設計，以便應對丘留莫夫－格拉西緬科彗星表面較小的重力。另外考慮的也包括魚叉、推進器、用作旋緊彗星表面上的冰的著陸臂和以防止在登陸器在彗星表面附近自轉的飛輪[28][29][30]。儘管如此，登陸器在第三次着陸才會穩定在彗星表面的安全位置（本來計劃是一次降落成功的）[31][32]。

軌道歷史

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一般情況下彗星在接近木星或土星時都會改變其軌道。1959年以前，丘留莫夫－格拉西緬科彗星的近日點距離為2.7 AU（400,000,000 km）。1959年2月，它與木星近距離接觸[33]，導致它的近日點向內移動了大約1.3 AU（190,000,000 km），並進入了現在的軌道[34]。

在2009年的近日點後，觀察家發現它的自轉周期已經從12.76小時減少至12.4小時。據信這一變化是因為升華引起的扭矩而導致[5]。

2015年的近日點

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截至2014年8月 (2014-08)，丘留莫夫－格拉西緬科彗星的彗核會有大約20視星等[35]。並在接下來的2015年8月13日過近日點（最接近太陽）[7]。從2014年12月至2015年9月，它將有一個小於45度的距角[36]。在2015年2月10日，丘留莫夫－格拉西緬科彗星會出現於離太陽5度的位置，並在地球觀察的時候出現彼此非常靠近的現象[36]。在近日點之後，它可能只亮約11視星等[7]。

畫廊

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  • 由甚大望遠鏡拍攝的影像，攝於2014年8月11日。[37]
    由甚大望遠鏡拍攝的影像，攝於2014年8月11日。[37]
  • 由羅塞塔號拍攝的假色影像，攝於2015年4月15日。
    由羅塞塔號拍攝的假色影像，攝於2015年4月15日。
  • 羅塞塔號於2015年4月11日拍攝的彗核與噴流。
    羅塞塔號於2015年4月11日拍攝的彗核與噴流。
  • 羅塞塔號於2014年9月14日拍攝。
    羅塞塔號於2014年9月14日拍攝。
  • 2015年2月14日由羅塞塔號拍攝的影像。
    2015年2月14日由羅塞塔號拍攝的影像。
  • 彗星周圍的塵埃與宇宙射線，由羅賽塔號於2016年6月1日拍攝。
    彗星周圍的塵埃與宇宙射線，由羅賽塔號於2016年6月1日拍攝。

參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 JPL Small-Body Database Browser: 67P/Churyumov-Gerasimenko. NASA/Jet Propulsion Laboratory. 5 October 2013 [21 January 2014]. （原始內容存檔於2013-02-15）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Baldwin, Emily. Measuring Comet 67P/C-G. European Space Agency. 6 October 2014 [7 October 2014]. （原始內容存檔於2014-12-06）. 
  3. ^ Baldwin, Emily. Determining the mass of comet 67P/C-G. European Space Agency. 21 August 2014 [21 August 2014]. （原始內容存檔於2014-11-09）. 
  4. ^ Dambeck, Thorsten. Expedition to primeval matter. Max-Planck-Gesellschaft. 21 January 2014 [19 September 2014]. （原始內容存檔於2019-12-20）. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 Mottola, S.; Lowry, S.; Snodgrass, C.; Lamy, P. L.; Toth, I.; et al. The rotation state of 67P/Churyumov-Gerasimenko from approach observations with the OSIRIS cameras on Rosetta. Astronomy and Astrophysics. September 2014, 569. L2. Bibcode:2014A&A...569L...2M. doi:10.1051/0004-6361/201424590. 
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延伸閱讀

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外部連結

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