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2013年11月底幾乎貼著太陽表面掠過近日點、被視為有世紀大彗星潛力的艾桑彗星(C/2012 S1(ISON)),第一個重點觀測的項目,就是它與火星的接近。
有「紅色戰神」之稱的火星是行星,而長著尾巴、如掃帚般的彗星為太陽系小天體,兩者都繞太陽公轉。但是艾桑彗星的軌道非常狹長,從太陽系外側切入太陽系內側,剛好在10/1時,艾桑彗星將會從距離火星僅約0.07AU(相當於1040萬公里)處飛掠。這個距離比艾桑彗星離地球最近時,還近6倍呢!(這是在太空當中,艾桑彗星和火星的實際距離。)
不過由於目前艾桑彗星並不明亮,總亮度僅約11.5∼12.5等,必須利用口徑10∼15公分以上的望遠鏡,或是利用天文攝影方式,才比較容易觀察到,不適合一般民眾觀賞。
由於距離如此之近,近到甚至彗尾可能會掃過火星,引起許多天文學家的興趣—或許不需要發射昂貴的太空船去追彗星,直接動用正在環繞火星的太空船和正在火星表面的探測車,就可以取得彗尾資訊,多方便啊!
因此NASA科學家決定在9/20、9/29、10/1、10/2這四天,利用好奇號(Curiosity)、火星全球勘測軌道衛星(Mars Reconnaissance Orbiter,MRO)上的HiRISE儀器來偵測彗星大氣和彗尾。其中HiRISE原本設計的目的是快速拍攝火星表面影像,除非受到偵測器曝光時間的限制,否則應該可以偵測到艾桑彗星。此外,有16架NASA太空船以及在國際太空站上的太空人,也都會陸續加入艾桑彗星的觀測行列。
這次艾桑彗星接近火星的事件,是艾桑彗星「生涯」轉捩點,因為掠過火星、進到火星軌道以內之後,就通過了太陽系的「霜線(frost line)」。太陽系霜線恰在火星軌道以外不遠處,進入霜線以內之後,太陽輻射的強度就足以加熱彗星上的水冰,使其蒸發為水蒸汽。
彗星含有的揮發性物質有80%~90%是水冰,當艾桑彗星還在霜線以外時,所有水都在凍結的水冰狀態,那時觀測到的彗星向外噴發的氣體主要是二氧化碳,彗核上只有少數區域是活躍的。但一旦進入霜線以內後,整個彗星會如氣體噴泉般,變成氣體的物質大量外洩,稱為「釋氣(outgassing)」;而此時的火星,就在觀賞這場氣體噴泉秀的最佳觀眾席上。
火星上所偵測到的釋氣量可用以估算被塵埃大氣遮蔽而不得見的艾桑彗星彗核大小。如果艾桑彗星彗核大於0.5公里,那麼在11月底最接近太陽時,就可以逃過太陽重力的魔掌,不會被太陽撕裂而消失。那麼此時,就有機會可成就「世紀大彗星」之名,成為清晨日出前東方天空一幕壯麗而特別的景致。
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