【博科园-科学科普（关注“博科园”看更多）】自从人类能够近距离观察太阳系的彗星，就发现了一些令人费解的事情。它们不是圆的，而是拉长或多裂的。这对于67P/Churyumov-Gerasimenko彗星(67P或Chury，简称Chury)无疑是正确的。由法国国家广播公司(CNRS)的帕特里克·米歇尔(Patrick Michel)协调的国际团队的一篇新论文解释了它们是如何形成的。
这颗彗星67P/Churyumov-Gerasimenko，在2014-15年被罗塞塔(Rosetta)访问过，显然是两颗彗星相撞的结果。一项新的研究解释了碰撞发生的方式和时间。图片信息及版权：ESA/Rosetta/OSIRIS - https://www.esa.int/spaceinimages/Images/2014/12/Colour_image_of_comet, CC BY-SA 3.0
2014年欧洲空间局(ESA)的“罗塞塔”探测器访问了67P，甚至在彗星表面安装了登陆器“菲莱”。罗塞塔花了17个月的时间绕着67P轨道运行，在最接近的时候，罗塞塔距离67P的表面只有10公里(6英里)。在2016年9月罗塞塔的任务以它的引导影响到67P的表面，但是试图了解彗星和它的兄弟们并没有结束。
67P C-G彗星上“罗塞塔”和“菲莱”着陆器的概念图。图片信息及版权：European Space Agency – Rosetta and Philae at comet, CC BY-SA 3.0-igo
虽然罗塞塔67P照片是人类目前拥有最详细的彗星照片，但其他的宇宙飞船也曾造访过其他彗星。而大多数其他彗星也会出现拉长或多裂的现象。科学家们用“彗星合并理论”来解释这些形状。“两颗彗星相撞，形成了像67P那样多的彗星，但这一理论存在问题。
为了让彗星融合，并以它们的方式出现，必须非常缓慢地融合，否则它们就会爆炸，也必须是非常低密度的，并且非常丰富的挥发性元素。“彗星合并理论”表明在太阳系早期，彗星之间的这种温和的合并会发生在几十亿年前。这个理论的问题是：像67P这样的物体怎么能存活这么久？67P是易碎的，在太阳系的一部分，它会遭受多次的碰撞。它怎么能保留它的挥发物呢？
尘埃和气体从彗星核中喷射出来的间歇泉被称为喷射流。在核外传递的挥发性物质会造成彗星的昏迷。图片信息及版权：ESA/Rostta/NAVCAM
在新的论文中，研究小组进行了一个模拟来回答这些问题。模拟结果显示当两个彗星在一次破坏性碰撞中相遇时，它们的物质中只有一小部分被粉碎并化为尘埃。在撞击点对面的彗星表面，富含挥发物质的物质能够承受撞击。仍然被喷射到太空中，但是相对速度足够低可以融合到一起。
这个过程形成了许多较小的天体，并不断聚集，直到形成一个更大的天体。这个模拟中最令人惊讶的部分是整个过程可能只需要几天，甚至几个小时。整个过程解释了像67P这样的彗星如何保持它们的低密度，以及它们丰富的挥发物，为什么会出现多裂片。
这张来自模拟的图片展示了从两个物体中喷射出的物质如何碰撞到一个双流彗星。图片信息及版权：ESA/Rosetta/Navcam – CC BY-SA IGO 3.0
模拟还回答了另一个问题：像67P这样的彗星怎么能存活这么久？模拟的团队认为这个过程可以以每秒1公里的速度进行。这些速度在柯伊伯带是典型的，这是彗星的圆盘，67P的起源。在这条带中，彗星之间的碰撞是经常发生的，这意味着在太阳系早期，67P不需要像之前想象的那样形成。它可以在任何时候形成。该团队的研究还解释了67P和其他彗星的表面现象。它们通常有洞和层状层，这些特征可能是在重新吸积过程中形成的，也可能是在其形成之后形成的。
印和阗地区平坦地形上67 p c g,显示分层(B)和圆形结构或坑(圈)。图片信息及版权：ESA/Rosetta
这项研究的最后一点是关于彗星的组成，关注的一个原因是彗星的年龄。科学家们一直认为是古代的天体，研究它们将使我们能够回顾原始的太阳系。虽然67p和其他的comets可能已经形成了比我们过去所认为的更近的时间，但这一过程表明在碰撞过程中没有大量的加热或压实。因此最初的组成从早期的太阳系被保留完整。无论67P是什么时候形成的，它仍然是形成时期的信使。
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参考：67P/Churyumov-Gerasimenko,Astronomy,Comets,rosetta,rosetta 67P
作者：Evan Gough
内容：经“博科园”判定符合今主流科学
来自：Universe Today
编译：中子星
审校：博科园
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